L'extraction d'astéroïdes pourrait en fait être meilleure pour l'environnement

Pour un certain type d'investisseur, l'extraction d'astéroïdes est une voie vers des richesses incalculables. Les astronomes savent depuis longtemps que les astéroïdes sont riches en ressources autrement rares telles que le platine et l'eau. Une idée évidente est donc d'exploiter cette substance et de la renvoyer sur Terre ou, dans le cas de l'eau, sur une base lunaire ou une station spatiale en orbite autour de la Terre.

L'intérêt pour ces entreprises ne manque pas. Au cours de la dernière décennie, les investisseurs ont financé une demi-douzaine d'entreprises qui ont jeté leur dévolu sur divers rochers à proximité. Pour de nombreux observateurs, ce n'est qu'une question de temps avant qu'une telle mission obtienne le feu vert.

Mais les marges bénéficiaires ne sont qu'une partie du tableau. Un aspect potentiellement plus important de ces missions est l'impact qu'elles auront sur l'environnement terrestre. Mais personne n'a évalué cet impact environnemental en détail.

Aujourd'hui, cela change grâce au travail d'Andreas Hein et de ses collègues de l'Université Paris-Saclay en France. Ces gars-là ont calculé les émissions de gaz à effet de serre provenant des opérations d'extraction d'astéroïdes et les ont comparées aux émissions d'activités terrestres similaires. Leurs résultats fournissent des informations surprenantes sur les avantages que l'exploitation minière d'astéroïdes pourrait apporter.

Les calculs sont relativement simples. Les lancements de fusées libèrent des quantités importantes de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Le carburant à bord du premier étage d'une fusée brûle dans l'atmosphère terrestre pour former du dioxyde de carbone. Pour les fusées à kérosène, un kilogramme de carburant crée trois kilogrammes de CO2. (Les deuxième et troisième étages fonctionnent en dehors de l'atmosphère terrestre et peuvent donc être ignorés.)

Les rentrées sont tout aussi dommageables. En effet, une masse importante d'un véhicule rentrant s'ablate dans la haute atmosphère, produisant des NOx tels que l'oxyde nitreux (N2O), un gaz à effet de serre environ 300 fois plus puissant que le CO2. Selon une estimation, la navette spatiale a libéré environ 20 % de sa masse sous forme de N2O à chaque fois qu'elle est revenue sur Terre.

Hein et co utilisent ces chiffres pour calculer qu'un kilogramme de platine extrait d'un astéroïde libérerait environ 150 kilogrammes de CO2 dans l'atmosphère terrestre. Cependant, les économies d'échelle résultant de grandes opérations d'extraction d'astéroïdes pourraient réduire ce chiffre à environ 60 kilogrammes de CO2 par kilogramme de platine.

Cela doit être comparé aux émissions de l'exploitation minière terrestre. Ici, l'extraction du platine génère d'importants gaz à effet de serre, principalement à cause de l'énergie nécessaire pour retirer cette substance du sol.

En effet, les chiffres sont énormes. L'industrie minière estime que la production d'un kilogramme de platine sur Terre libère environ 40 000 kilogrammes de dioxyde de carbone. L'effet de l'exploitation minière terrestre sur le réchauffement climatique est supérieur de plusieurs ordres de grandeur, disent Hein et co.

Les chiffres de l'eau sont également encourageants. Dans ce cas, les auteurs calculent les émissions de gaz à effet de serre d'une opération d'extraction d'astéroïdes qui renvoie de l'eau n'importe où sur l'orbite de la lune, une orbite dite cis-lunaire. Ils comparent cela aux émissions résultant de l'envoi du même volume d'eau de la Terre en orbite.

La grande différence est qu'un véhicule transportant de l'eau depuis la Terre ne peut transporter qu'un petit pourcentage de sa masse sous forme d'eau. Mais un vaisseau spatial minier des astéroïdes peut transporter un multiple significatif de sa masse sous forme d'eau vers l'orbite cis-lunaire. Des économies substantielles dans les émissions de gaz à effet de serre peuvent être réalisées, disent Hein et co.

Ce travail intéressant devrait aider à focaliser les esprits sur les impacts environnementaux de l'exploitation minière, qui sont de plus en plus visibles. Mais ce n'est qu'un premier pas. Il y a une incertitude importante dans les chiffres ici, ils devront donc être mieux compris.

D'autres facteurs devront également éventuellement être pris en compte. L'industrie minière terrestre pourrait devenir plus respectueuse de l'environnement en utilisant des énergies renouvelables plutôt que de brûler du charbon pour produire de l'électricité (comme c'est le cas en Afrique du Sud). Le lancement de fusées pourrait également devenir plus écologique si des carburants plus respectueux de l'environnement sont développés. Ces deux choses changeraient les chiffres.

Il y a aussi des émissions que cette analyse ne prend pas en compte. Par exemple, il n'inclut pas les émissions provenant du contrôle de la mission sur Terre ou de la construction des rampes de lancement. Ensuite, il y a les effets continus des lancements de fusées sur la couche d'ozone, qui doivent également être pris en compte.

Il y a donc plus de travail à faire. Mais Hein et co ont fait un premier pas important vers des évaluations environnementales réalistes du cycle de vie de l'exploitation minière d'astéroïdes, une tâche qui deviendra sûrement plus urgente à mesure que cette industrie mûrira.

Réf : arxiv.org/abs/1810.04749 : Explorer les avantages environnementaux potentiels de l'exploitation minière d'astéroïdes

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