Les Grand Prix internationaux « Architecture et Innovation pour l’Espace »

L’exploration du système solaire nécessite des moyens de transport d’un genre nouveau. Il est inconcevable d’imaginer des bases ou des villages sur d’autres mondes sans penser aux infrastructures qui les relieront. Dans cet objectif, lorsque la NASA et l’ESA projettent de retourner sur la Lune dans la décennie qui vient : leur première préoccupation a été de concevoir le « Gateway », une station portuaire orbitant autour de la Lune et qui servira de trait d’union entre la Terre et son satellite naturel. Le port spatial est aussi un lieu de vie, ou les équipes se relaient, se rencontrent et partagent des informations. Lorsque l’humanité se projettera aussi sur Mars et ailleurs, d’autres ports sidéraux devront être implantés pour former un réseau de transport interplanétaire. Le port spatial devra être un sujet en rapport avec des éléments qui le relient : il n’est pas autonome mais connecté, c’est un centre névralgique au croisement de routes et de trajectoires dans l’espace. Il peut prendre plusieurs formes :

• une structure entièrement artificielle à l’image d’une station spatiale orbitale
• implanté sur un petit astre (comme Phobos et Deimos pour Mars)
• se positionner sur des lieux aux propriétés spécifiques comme un point de Lagrange ou un astéroïde de la ceinture de Jupiter.

Il doit être pensé en fonction des échelles de temps considérables que nécessite de tel voyages et servira à la fois de lieu de repos, de rencontre et de refuge. Les préoccupations liées à la vie des êtres humains seront analysées : gravité artificielle, protection contre les radiations cosmiques et les éruptions solaires…
Bien qu’il ne soit pas demandé ici de concevoir le moyen de transport en soi, il est néanmoins essentiel de réfléchir à son mode de connexion. À l’image d’un port terrestre ou d’un aéroport, comme il peut y avoir plusieurs typologies de vaisseaux (interplanétaires et atterrisseurs) et donc plusieurs manières de se connecter. Il sera essentiel à ce stade que cette infrastructure ait une autonomie relative et donc un moyen de produire de l’énergie et de préserve la santé des occupants avec des stocks d’eau et de nourriture. Il est important de noter qu’il ne s’agit pas d’une ville ou d’un village mais d’un lieu de transit.

Toutes les feuilles de route de l’exploration spatiale incluent la Lune comme étant la prochaine étape avant un voyage vers Mars. Notre présence sur ce satellite de la terre dans une infrastructure permanente constituerait donc un véritable tremplin d’acquisition de savoirs et d’expérience opérationnelle avant une exploration encore plus lointaine. Jan Woerner, directeur général de l’ESA (Agence Spatiale Européenne), a proposé en 2015, le concept du “Village sur la Lune” « Moon Village ». Cette vision implique une expansion progressive d’infrastructures habitables, adaptée à de multiples usages et différents types de résidents et utilisateurs.

Le village lunaire ou martien devra être imaginé comme un projet ouvert, inclusif et durable au service de l'humanité, soutenant la science internationale, proposant de nouvelles opportunités de coopérations avec des acteurs spatiaux et non spatiaux, ouvertes à toutes les nations et élargissant les utilisations potentielles qu’elles soient industrielles, commerciales, touristiques, éducatives ou culturelles.

À la surface de la Lune, l'absence d'atmosphère protectrice, rend sa surface très dure et très exposée aux températures extrêmes (de - 110°C à + 130°C). La Lune est également régulièrement bombardée par des météorites. Sa surface est recouverte d'une fine poussière enrobée par une coquille vitreuse qui la rend très abrasive, mais aussi électrostatique du fait de son exposition aux ondes du rayonnement solaire. La gravité de la Lune est égale à 1/6è de celle de la Terre.

L’objectif du concours est de proposer des systèmes d'habitation indépendants de la Terre, autonomes, utilisant les ressources in situ, dans une démarche d’économie circulaire. Ces systèmes de support-vie en boucle fermée, devront englober la régulation de l'atmosphère, la fabrication de nourriture et d'eau, le recyclage des déchets, les équipements indispensables à la vie (exercice, mobilité...). Ces projets pourront entrer dans l’une des deux catégories :

• des systèmes modulaires apportés de Terre et assemblés sur site
• des systèmes construits in situ avec des matériaux locaux  par exemple à base de régolithe, en surface ou dans les cavités-tunnels de lave.
  

Le satellite de Jupiter est un lien entre l’Espace et l’Océan : avec une couverture de 100km d’épaisseur d’eau (glacée en surface et liquide en dessous) il s’agit de résoudre des questions liées à ces deux milieux. Europe est légèrement plus petite que la Lune et contient aussi du sel et de la roche Silicatée. Les effets de marée gigantesques exercées par Jupiter créent un mouvement semblable à notre tectonique des plaques et réchauffent suffisamment l’intérieur pour qu’un manteau liquide existe. 

Nul ne sait ce que cet océan renferme mais la vie y existe peut-être. C’est pour cette raison que plusieurs missions auront pour objectif Europe dans les années à venir : « JUICE » de l’ESA en 2022 et « Europa CLIPPER » de la NASA en 2025. Cette lune de Jupiter est sans doute le lieu le plus prometteur pour, à terme, installer un centre scientifique qui étudiera la plus grande réserve d’eau liquide du système solaire. 

Le centre scientifique sera composé d’une base à la surface glacée de ce monde, il prendra en compte la dérive des continents et l’environnement extrême. Il sera connecté avec l’océan intérieur où des explorations sous-marines seront proposées. Il servira aussi d’un lieu privilégié pour observer Jupiter : la plus grosse planète de notre système.

C’est ainsi un projet qui doit réunir les trois grandes composantes que l’on retrouve dans :

• les bases polaires en antarctique

• le milieu spatial avec ses contraintes

• les structures et engins sous-marins.