Ressources spatiales : vers une exploitation minière des astéroïdes ?

Le célèbre astrophysicien Neil DeGrass Tyson a déclaré que le premier trillionaire de l’histoire de l’Humanité sera une personne qui a fait fortune dans l’exploitation minière d’astéroïdes. Ce serait non seulement une source de richesse énorme, mais également un moyen de résoudre beaucoup de problèmes, ici-bas sur notre belle planète bleue.

Alors le concept de miner des Astéroïdes n’est pas une nouveauté. C’est un sujet qui revient assez souvent lorsque l’on imagine le lointain futur de l’humanité. Ça reste quand même dans le domaine de la Science Fiction et c’est d’ailleurs illustré dans beaucoup d’oeuvres. Mais on va voir dans cet épisode que non seulement l’exploitation minière d’Astéroïdes est loin d’être spéculative, qu’elle pourrait arriver dans pas si longtemps que ça, qu’il y a certaines idées préconçues qui sont fausses et également que l’on a vraiment intérêt à le faire et que les avantages sont monstrueux.

C’est quoi un Astéroïde ?

C’est un gros caillou qui a tué les dinosaures. Hum … okay, bon on peut aller un peu plus loin que ça. Les astéroïdes, tout comme les comètes résultent de la formation du système solaire il y a environ 4.5 milliards d’années. Ce sont des objets composés de roches, métaux et glaces allant de quelques mètres de diamètre à plusieurs kilomètres. On les trouve principalement dans une région appelée la ceinture d’Astéroïde entre Mars et Jupiter. Il y en a également pas mal dans la ceinture de Kuiper, au-delà de l’orbite de Neptune. Et aussi dans le nuage D’Oort. Qui se trouve vraiment loin là par contre. À 0.8 année-lumière du soleil. C’est ce qui est considéré comme la limite du système solaire. Une sorte de frontière gravitationnelle. Et de temps à autre, on en découvre qui se baladent et orbite ci et là dans les régions intérieures du système solaire. Certains ne passent pas très loin de la Terre. Et c’est d’ailleurs ceux qui là qui vont nous intéresser sur le court terme, mais on y reviendra.

Donc de quoi est-ce fait exactement un Astéroïde ? Et surtout, qu’est ce qu’on peut en tirer ? Il faut bien comprendre qu’un Astéroïde c’est ni plus ni moins qu’un bout de planète, qui n’a pas été assemblé à d’autres pour justement former une planète. D’ailleurs lorsqu’un astéroïde possède une certaine taille, on l’appelle planète naine, comme Ceres, Haumea ou Pluton. Ce qui veut dire que les éléments que l’on mine déjà sur Terre se trouvent également dans les Astéroïdes. Il y a plusieurs types en fonction de leur composition :

• Les types C (pour carbone) qui possèdent beaucoup d’eau, et autres éléments essentiels à la vie, carbone en tête. Ce sont ceux que l’on trouve le plus.
• Les types S (pour silice) comportent de la silice d’où le nom, mais aussi beaucoup de minéraux.
• Les types M (pour métallique) qui sont majoritairement composés de fer, de nickel et autres matériaux rares ou précieux.

C’est une classification simplifiée, car il existe aussi des sous-catégories et lorsqu’un type S entre en collision avec un type C, on obtient évidemment une sorte de mélange. Tous les types d’Astéroïdes ont le potentiel de rapporter beaucoup via leur exploitation minière.

Que va-t-on extraire des Astéroïdes ?

L’idée préconçue c’est qu’on va trouver sur un astéroïde de l’or et de l’argent, qui sont extrêmement précieux sur Terre, et qu’on a tout intérêt à le ramener chez nous pour l’exploiter. Mais c’est oublier que la raison pour laquelle l’or, l’argent ou le platine sont précieux sur Terre, c’est principalement, car ils sont rares. Mais pas rare dans le sens qu’il n’y en a pas beaucoup. En faite la Terre comporte considérablement plus de ces matériaux, à cause de sa taille, c’est juste qu’ils sont bien plus difficiles d’accès, car lors de la formation de la planète, ils ont été incrustés en profondeur dans la croûte et le manteau terrestres. Sur un astéroïde, ils sont bien plus faciles d’accès. Mais si on ramène des mégatonnes d’or sur Terre, il deviendra forcément moins précieux. Ce ne sera pas si profitable que ça en faite. Ça peut même chambouler complètement l’économie. Car la valeur de l’or est liée à sa rareté. Il a un cour. Par contre, on a d’autres métaux qui auraient beaucoup de valeur pour l’industrie. C’est le cas avec les métaux du groupe du platine. Comme le rhodium, l’iridium ou le palladium. Sur le tableau périodique, voici la liste. Extraire ces métaux sur des astéroïdes est bien plus facile que sur Terre (si on oublie, le fait qu’ils sont a des millions de km dans l’espace). Et la quantité est juste énorme. Un astéroïde de la taille d’une maison possède des centaines de tonnes de métaux.

Il est estimé qu’en moyenne, un astéroïde de 30m de diamètre recèle 30 milliards de dollars justes de platine. Donc cela va s’en dire que des astéroïdes d’un kilomètre de diamètre valent des trillions.

D’autres éléments qui ont beaucoup de valeur pour l’industrie ce sont ceux qui entrent dans la catégorie des “Terres rares”. Essentiel pour les composants électroniques, batteries, piles à combustible, aimants et tout un tas de trucs pour les technologies avancées. Non seulement ces éléments sont relativement rares sur Terre, mais leurs extractions posent de nombreux problèmes environnementaux donc ce serait une bonne idée de les délocaliser dans l’espace. Le 21e siècle dépend beaucoup des Terres rares et à l’aube de l’ère des véhicules électriques, entre autres, on a plus que jamais besoin de ces éléments.

Un autre domaine qui pourrait grandement bénéficier du minage d’astéroïde, c’est l’agriculture. Ca peut paraître étrange hein, mais les astéroïdes possèdent de nombreux éléments utiles à la vie et que l’on trouve peu sur Terre. Comme le phosphore, qui est essentiel dans la fertilisation des plantes. Donc si un jour, l’extraction minière d’astéroïdes devient suffisamment abordable, c’est le genre de truc que l’on aura tout intérêt à ramener à la maison.

Un truc qui est bien aussi, et qui joue en la faveur d’investir dans ces opérations minières c’est que les astéroïdes possèdent tous les matériaux nécessaires au processus de minage lui-même. Il n’est pas vraiment rentable de ramener du fer, du nickel, de l’aluminium, ou du titane sur Terre, mais ces matériaux pourront servir à maintenir les infrastructures de minage et en créer de nouvelles.

Il ne faut pas oublier non plus que les Astéroïdes contiennent d’énormes quantités d’eaux. Jamais une mauvaise chose a trouver, surtout si on prend en compte les estimations de probables pénuries de plus en plus fréquentes dans un futur proche. Même s’il y a d’autres solutions plus économiques que de miner les astéroïdes pour ramener de l’eau. En revanche, posséder des sources d’eau dans l’espace peut être très utile pour des missions spatiales. L’eau est un élément essentiel, car la molécule H2O peut être dissociée en hydrogène, et oxygène, ce qui sert à créer du carburant pour des fusées. Et donc, faciliter l’envoi sur Terre des ressources extraites dans les mines d’astéroïdes. Ce qui réduit les coûts initiaux puisqu’il n’y a pas besoin d’envoyer des fusées possédant du carburant pour le voyage retour. Il pourra être fabriqué sur place. Ce qui laisse la place pour plus d’équipement lors du voyage aller.

Les astéroïdes pourraient donc devenir une clé essentielle dans l’exploration spatiale en servant de stations d’essence spatiale, capable de fabriquer et ravitailler des vaisseaux afin de s’aventurer plus loin dans le système solaire.

Comment s’y prendre ?

Déjà, il faut savoir qu’il existe aujourd’hui des sociétés d’extraction minière spatiale, on va dire. Planetary ressources est sans doute la plus connue avec comme investisseur le milliardaire Peter Diamantis, ainsi que le réalisateur James Cameron. D’autres entreprises concurrent ont le même objectif comme Deep Space Industries DSI.

On imagine un jour que de nombreuses opérations minières auront lieu dans la ceinture d’astéroïdes, là où il y a abondance. Mais sur le court terme, il sera bien plus simple de se pencher sur des astéroïdes qui passent à proximité de la Terre lors de leurs passages orbitaux autour du soleil. L’avantage de cette proximité c’est qu’il y a besoin de relativement peu de carburant pour s’y rendre. Donc c’est moins cher.

La première phase c’est de scanner le ciel à la recherche des candidats idéaux. On sait qu’il y a environ 16 000 Astéroïdes proches de la Terre, mais seulement une fraction possède la taille idéale et la bonne composition pour que ça vaille le coup financièrement.

Ensuite il faudra envoyer des robots qui analyseront la composition des astéroïdes. Ce n’est pas de la science-fiction, car nous avons déjà approché et même atterri sur des astéroïdes et comètes. En 2014, la mission Rosetta avait pour but d’envoyer une sonde se poser sur une comète et ce fut un succès. La société Planetery ressources développe ses propres engins spatiaux avec le but de prospecter des astéroïdes.

Lorsqu’on en trouvera un qui remplit tous les critères, on peut tenter de le miner sur place, mais peut être qu’il serait plus facile de le rapprocher de chez nous. Par exemple en le plaçant en orbite autour de la Lune. Ce qui a l’avantage d’être plus près pour faire des allers-retours avec la cargaison extraite. C’est possible en utilisant une traction gravitationnelle, ou en poussant l’astéroïde avec un système de propulseur. C’était le but de la mission Asteroid redirect mission prévue par la Nasa, mais qui fut annulé par le Congrès américain en 2017. C’est vraiment dommage, car non seulement ça aurait pu apporter la preuve qu’il est possible de rapprocher un astéroïde près de notre planète pour le miner, mais aussi de repousser des astéroïdes qui pourrait entrer en collision avec la Terre. Autrement dit, les Ricains ont annulé une mission qui aurait pu générer des trillions de profits dans le futur et sauver la Terre en cas de danger. On voit bien a qu’elle point la politique manque de vision sur le long terme.

Bref, une fois l’astéroïde en place, comment se passe l’extraction des ressources ? Dans certains cas, il suffira de ramasser la matière à la surface avec une sorte de tractopelle, car le sol sera relativement malléable. Dans d’autres cas, il pourrait être possible de prélever les métaux magnétiquement. L’eau est le plus facile à extraire, car il suffit de la faire s’évaporer puis de collecter les molécules sous forme de vapeur. Il existe aussi le procédé Mond qui est un procédé chimique d’extraction et de purification du nickel. Pour les gros astéroïdes plus solides, il sera nécessaire de creuser en profondeur, mais là, on en est encore loin, car cela demande des technologies avancées.

Un petit mot quand même pour parler de la question juridique sur le sujet. Car oui, il existe un traité de l’espace qui interdit de s’approprier la lune ou tout autre objet célestes. Il indique que les activités non gouvernementales dans l’espace doivent obtenir l’autorisation préalable, puis la surveillance permanente de l’État membre concerné par le traité. Toutefois, en 2015, les États-Unis ont légalisé l’extraction minière d’astéroïdes.

Les premières missions de minages d’astéroïdes sont prévues pour la prochaine décennie, mais c’est difficile de faire des estimations tant les variables sont élevées. Mais une fois que la rentabilité sera démontrée, ce sera la ruée vers l’or garantie et de nombreux acteurs voudront leur part du gâteau. Car même si cela coûte très cher d’aller dans l’espace, à partir du moment où cela rapporte plus, on verra les missions s’accélérer. Les coûts de lancement des fusées en orbite baissent drastiquement grâce aux efforts de Space X et la réutilisation des propulseurs. C’est un autre signe qui nous rapproche des astéroïdes. Je ne serais pas surpris si Elon Musk annonce que Space X s’attaquera au minage des astéroïdes, en parallèle à l’objectif Mars qu’il s’est fixé, et également aux autres projets comme le nuage de satellite diffusant un internet haut débit partout dans le monde.

Dans un futur plus lointain, disons la 2e moitié du siècle, il est envisageable d’imaginer une présence humaine dans la ceinture d’astéroïde. Tout d’abord entièrement robotisé, mais par la suite, peut-être avec des humains. Et c’est à partir de ce moment-là que notre espèce pourrait acquérir le statut de civilisation spatiale. Sans avoir à lancer des fusées depuis la Terre, il sera bien plus simple d’envisager explorer le système solaire, les lunes de Saturne et Jupiter voir même d’envoyer les premières missions vers Alpha du Centaure.

Et si on se projette encore plus loin dans le futur, il est évident que les astéroïdes possèdent tous les matériaux nécessaires afin de construire les megastructures qu’une civilisation de type 1 et 2 ferait. Stations orbitales, colonie sur d’autres planètes, sphère de Dyson etc.

Les ressources sont limitées sur notre planète, mais dans l’espace c’est une autre histoire. Il y a une abondance de matériaux et plutôt que de saccager des écosystèmes sur notre planète en minant à droite à gauche, on pourrait se servir sur ces gros cailloux. Le minage des astéroïdes est plus économique, plus écologique, c’est un bond en avant pour notre espèce, un cap technologique à franchir, et un premier pas vers les étoiles.