Elon Musk rêve d’une ville lunaire capable de « croître d’elle-même », avec à terme des dizaines de milliers d’habitants. Mais une nouvelle étude scientifique vient doucher cet espoir : la Lune n’a tout simplement pas assez d’eau pour le réaliser.
En février, l’homme le plus riche du monde annonçait prioriser la Lune au détriment de Mars, pour y concevoir une ville autonome d’ici à 10 ans. Une vision partagée par Jeff Bezos, notre satellite étant considéré comme très prometteur pour y exporter certaines industries lourdes. La NASA, elle, prévoit d’ores et déjà de commencer à y construire des habitats aux alentours de 2032 dans le cadre de sa « Moon Base ».
Dans ce contexte, deux astrophysiciens de Harvard-Smithsonian et de l’université de Durham ont voulu chiffrer précisément ce que la Lune peut réellement supporter. Et leurs calculs, publiés dans Frontiers in Space Technology, ne sont pas bons.
Combien y a-t-il d'eau sur Mars ?
S’ils expliquent que l’énergie solaire et la fission nucléaire sont des alternatives viables pour alimenter une population de plusieurs millions de personnes sur la Lune, c’est du côté de l’eau qu’ils se font davantage de mouron. Car elle se concentre presque exclusivement dans des cratères situés aux pôles, plongés dans l’obscurité depuis environ 4 milliards d’années. Ces « puits d’obscurité éternelle », comme les surnomment les scientifiques, sont si froids que l’eau qui s’y est accumulée au fil des impacts de comètes et d’astéroïdes n’a jamais pu s’évaporer.
Or, c’est là, et quasiment nulle part ailleurs, que se trouve la ressource dont dépendrait toute installation humaine durable. Pour ne pas être accusés d’exagérer le problème, ils partent d’une hypothèse volontairement optimiste : ils supposent qu’1 milliard de tonnes d’eau sont disponibles sur la Lune. C'est environ 20 à 30 fois plus que ce que les mesures les plus fiables ont réellement détecté jusqu’ici.
Concrètement, cela représente de quoi recouvrir tout Central Park, à New York, d’une couche d’eau de 120 mètres de haut. Un volume qui paraît immense, mais pas forcément lorsqu’on le compare aux besoins réels d'une ville lunaire.
Besoin d’un immense bond technologique
En effet, le constat est sans appel. Sans aucun recyclage, une ville d’1 million d’habitants épuiserait la totalité de cette eau en seulement 2,4 ans. Car chaque usage, qu’il s’agisse d’une douche ou d’un arrosage, pèse lourd, et la ressource ne se renouvelle pas naturellement sur la Lune.
Le recyclage représente donc la seule option pour prolonger la durée de vie d’une colonie potentielle. Mais même avec une efficacité record de 98 %, le niveau atteint par la Station spatiale internationale (ISS) depuis 2023 seulement, une ville d’1 million d’habitants ne tiendrait qu’environ un siècle. Une colonie plus modeste, de 100 000 personnes, pourrait-elle tenir un millénaire ?
Les astrophysiciens considèrent un « village lunaire » d’1 millier d’habitants, à l’échelle d’une base scientifique en Antarctique, parfaitement soutenable. Mais pas une métropole de plusieurs millions de personnes, du moins pas sans rupture technologique majeure.
Selon eux, il faudrait multiplier par dix l’efficacité de recyclage actuelle, importer de l’eau depuis des astéroïdes proches, ou découvrir des réserves lunaires bien plus importantes que celles connues aujourd’hui. Il y a du boulot.
Les « puits d’obscurité éternelle » sont des zones au fond de certains cratères polaires qui ne reçoivent jamais de lumière solaire directe. Comme les températures y restent extrêmement basses sur des durées géologiques, la glace d’eau peut y être stable et ne pas se sublimer (passer directement de solide à gaz). Cela en fait les principaux « réservoirs » d’eau accessibles à l’échelle planétaire, alors que la surface lunaire éclairée tend à perdre ses volatils. Cette localisation polaire implique aussi des contraintes logistiques : reliefs difficiles, absence de soleil direct pour l’énergie, et opérations complexes dans le froid et l’ombre.
Sur la Lune, l’eau n’est pas seulement une ressource de consommation : elle sert à l’hygiène, à la cuisine, à certaines cultures, et potentiellement à produire de l’oxygène et des ergols via électrolyse. Une efficacité de recyclage de 98 % signifie que 2 % du volume total « disparaît » à chaque cycle par pertes, fuites, purges, contamination ou rejets non récupérables. À l’échelle d’une grande population, même un petit pourcentage se traduit par une consommation nette énorme, car les besoins quotidiens se multiplient vite. L’enjeu n’est donc pas seulement de recycler, mais de minimiser les pertes sur toute la chaîne (traitement, distribution, usages) pour éviter d’épuiser un stock non renouvelé localement.
Une ville lunaire dite autonome vise à fonctionner sans ravitaillement régulier depuis la Terre, ce qui impose des boucles fermées pour l’air, l’eau et une partie des matériaux. Cela suppose une production d’énergie stable (solaire avec stockage, nucléaire, ou mix), des systèmes de support-vie capables de traiter en continu eau et déchets, et une maintenance industrielle sur place pour éviter la dépendance aux pièces importées. L’autonomie inclut aussi la capacité à extraire et transformer des ressources locales (ISRU), par exemple pour l’eau, l’oxygène ou certains matériaux de construction. Sans ces briques, la « croissance d’elle-même » reste limitée, car chaque nouvel habitant augmente la pression sur des flux vitaux difficiles à augmenter rapidement.
