Des tours de 100 mètres sur la Lune : voici pourquoi des ingénieurs veulent en faire des phares géants

Au pôle sud de la Lune, une entreprise américaine veut ériger d’immenses tours lumineuses pour soutenir une future économie spatiale.

Honeybee Robotics, société américaine spécialisée dans les technologies spatiales, prépare un concept de tours géantes pour la surface lunaire. Leur ambition, détaillée par le site d’actualité scientifique qui présente le projet, est claire : transformer ces structures en « phares » capables d’apporter lumière, énergie et communications dans l’une des régions les plus convoitées de la Lune.

Pourquoi le pôle sud de la Lune attire autant les agences spatiales

Depuis quelques années, le pôle sud lunaire concentre les regards des grandes puissances spatiales et des entreprises privées. La NASA aux États-Unis, mais aussi d’autres agences nationales, visent cette zone pour leurs futures missions habitées. La raison tient à un atout majeur : la présence probable de glace d’eau dans les cratères plongés en permanence dans l’ombre.

Ces dépôts de glace seraient piégés au fond de dépressions où le Soleil ne se lève jamais, en raison de la très faible inclinaison de l’axe de la Lune. Pour les ingénieurs, cette eau représente bien plus qu’une simple ressource symbolique.

• Elle peut être utilisée telle quelle pour la consommation des astronautes.
• Elle peut servir à l’hygiène et à certaines expériences scientifiques.
• Elle permettrait d’arroser des plantes dans des serres lunaires.
• En la séparant en hydrogène et oxygène, elle devient un carburant de fusée.
• L’oxygène ainsi produit est respirable.

Ce dernier point change complètement l’équation des vols habités de longue durée. Produire le carburant sur place plutôt que le lancer depuis la Terre permettrait d’envisager des missions bien plus ambitieuses, avec des bases semi-permanentes ou des plateformes de départ vers d’autres destinations, comme Mars.

Des « phares » dans la nuit lunaire

Si certains reliefs proches du pôle sud profitent d’un ensoleillement bien supérieur à la moyenne, la Lune reste soumise à des périodes de nuit particulièrement longues. Un « jour » lunaire dure environ 29 jours terrestres. Les zones mieux éclairées ne bénéficient donc pas d’une lumière perpétuelle, mais d’un taux d’ensoleillement plus fréquent que le reste de la surface.

C’est dans ce contexte que Honeybee Robotics propose son concept baptisé LUNARSABER, pour « Lunar Utility Navigation with Advanced Remote Sensing and Autonomous Beaming for Energy Redistribution ». Sélectionné dans le cadre de l’initiative d’architecture lunaire de la DARPA, l’agence américaine de recherche avancée pour la défense, ce programme vise à implanter de grandes tours déployables sur la Lune.

Les tours LUNARSABER seraient capables de fournir en même temps lumière, électricité et communications aux véhicules et équipements évoluant dans la région du pôle sud lunaire.

Ces structures se dresseraient nettement au-dessus de la surface, avec une hauteur initiale proche de 100 mètres, extensible à plus de 200 mètres. Installées sur les bords de certains cratères déjà surélevés, ces tours viseraient à capter la lumière du Soleil le plus longtemps possible au fil de « l’année lunaire ».

Comment fonctionnera une tour LUNARSABER sur la Lune ?

Dans la vision présentée, chaque tour constitue une véritable infrastructure multifonction. L’idée est de concentrer plusieurs capacités dans un seul « mât » technologique, afin de limiter la masse à transporter depuis la Terre.

Des panneaux solaires tout en haut

Au sommet, LUNARSABER porte de grands panneaux solaires. En étant positionnés en hauteur, ces panneaux échappent aux ombres portées par le relief environnant et captent la lumière sous des angles plus favorables. Honeybee Robotics estime ainsi qu’en choisissant bien l’emplacement, une tour pourrait bénéficier d’un éclairage supérieur à 95 % tout au long de l’année lunaire.

L’énergie produite serait ensuite redistribuée vers la surface. Concrètement, cette électricité pourrait alimenter des bases scientifiques, des habitats, des rovers d’exploration ou d’autres instruments autonomes. Une telle continuité énergétique réduirait fortement les contraintes liées aux longues nuits lunaires, qui obligent aujourd’hui à recourir à des batteries surdimensionnées ou à des générateurs alternatifs.

Un phare lumineux et un relais de communication

Les tours ne seraient pas seulement des centrales solaires. Elles joueraient aussi le rôle de phares et d’antennes. Équipées de caméras et de systèmes de communication, elles serviraient de relais direct avec la Terre. Cela faciliterait le pilotage de rovers à distance, la transmission des données scientifiques et la coordination des activités sur site.

Une tour unique pourrait à la fois éclairer une zone d’exploration, recharger les équipements et assurer la liaison avec les centres de contrôle sur Terre.

Pour des missions robotisées, une telle infrastructure réduit les risques de perte de contact. Pour des équipages humains, elle apporte un gain de sécurité et de confort, tout en rendant plus flexible l’organisation du travail à la surface.

Vers une économie lunaire ?

Honeybee Robotics ne cache pas l’ambition économique derrière LUNARSABER. L’entreprise espère nouer des partenariats pour « héberger des charges utiles et des services » sur ses tours. Autrement dit, la structure deviendrait un support pour les instruments scientifiques ou les modules technologiques d’autres acteurs, facturés comme un service d’infrastructure.

Cette approche rappelle le modèle des satellites commerciaux, qui hébergent parfois plusieurs opérateurs de télécommunication. À terme, une véritable « colonne vertébrale énergétique et de communication » pourrait se dessiner au pôle sud, avec plusieurs tours interconnectées au service de différents clients, institutionnels ou privés.

En parallèle de LUNARSABER, Honeybee Robotics développe RedWater, un système minier destiné à extraire l’eau de la surface de Mars. L’objectif affiché est similaire : fournir sur place les ressources indispensables à l’exploration humaine de la planète rouge. La firme se positionne ainsi comme un acteur clé des futures infrastructures spatiales, au-delà de la seule Lune.

Quels équivalents ou projets similaires pour la France et l’Europe ?

En France, le Centre national d’études spatiales (CNES) et l’Agence spatiale européenne (ESA) participent déjà à plusieurs programmes autour de la Lune. L’Europe développe par exemple des modules pour le programme Artemis de la NASA, qui prévoit un retour d’astronautes sur la surface lunaire.

Concernant directement l’énergie et les ressources lunaires, plusieurs études sont menées sur des technologies de production d’électricité in situ, par exemple via des panneaux solaires installés autour de futures bases. L’idée d’infrastructures partagées, capables d’alimenter plusieurs missions ou opérateurs, s’inscrit dans la même logique que LUNARSABER, même si les concepts précis diffèrent.

L’ESA travaille aussi sur l’utilisation des ressources locales, ce que l’on appelle l’« utilisation des ressources in situ ». Il s’agit notamment d’étudier comment exploiter le régolithe lunaire, ce matériau poussiéreux qui recouvre la surface, pour fabriquer des briques, ou comment produire de l’oxygène. Les projets français s’insèrent dans cette stratégie commune, en se concentrant souvent sur les technologies de robots et d’instruments scientifiques.

Quels enjeux techniques derrière ces tours lunaires ?

Construire une tour de 100 à 200 mètres sur la Lune ne se limite pas à la déployer en hauteur. La structure doit résister à des contraintes très spécifiques :

• des températures extrêmes, alternant entre chaleur et froid intense ;
• des impacts possibles de micrométéorites ;
• une poussière abrasive qui s’infiltre partout ;
• une gravité six fois plus faible qu’à la surface de la Terre.

La faible gravité allège la charge portée par la tour, ce qui facilite en théorie les grandes hauteurs. En revanche, la poussière et les cycles thermiques représentent un défi majeur pour la mécanique des structures déployables, des articulations et des panneaux solaires.

Les systèmes de communication doivent aussi fonctionner sans maintenance humaine permanente. Ils doivent rester fiables pendant de longues périodes, tout en consommant le moins d’énergie possible. Cela suppose des antennes et des capteurs très robustes, capables de rester opérationnels malgré les variations de température et les radiations.

Ce que changeraient ces phares lunaires pour les futures missions

Pour une mission habitée installée près du pôle sud de la Lune, l’existence de tours comme LUNARSABER modifierait profondément l’organisation quotidienne. Les équipes ne seraient plus contraintes de caler toutes leurs activités sur les périodes d’ensoleillement optimales d’un simple panneau au sol.

Les rovers pourraient s’éloigner davantage de leur base, tout en restant alimentés, guidés et connectés. Les instruments scientifiques disposeraient d’un courant plus stable, utile pour des observations nécessitant un fonctionnement continu. Et l’éclairage local réduirait certains risques opérationnels, notamment dans les zones de relief accidenté ou au bord des cratères.

Pour un lecteur en France, ces projets peuvent sembler lointains, mais ils esquissent déjà une nouvelle étape de la conquête spatiale : la création de véritables réseaux d’infrastructures, à l’image de nos réseaux électriques et de télécommunications terrestres, mais transposés sur d’autres mondes. Ces tours lunaires, si elles voient le jour, pourraient devenir les premiers « lampadaires » et les premières « antennes-relais » d’une présence humaine durable au-delà de la Terre.