Doit-on établir un code de construction lunaire pour asr la sécurité des bases lunaires ?

GOLDEN, Colorado – Sur Terre, des siècles de savoir-faire en ingénierie, d’enseignements tirés de l’expérience et d’évolution sociétale ont façonné un cadre solide de normes de construction qui régissent la manière dont nous construisons et entretenons nos bâtiments aujourd’hui. Cependant, alors que l’humanité se prépare à établir une « présence durable » sur la lune, la question se pose : comment garantir la sécurité et l’intégrité des structures construites dans un environnement dépourvu de tradition en matière de construction ?

Lors de la 26e table ronde sur les ressources spatiales, tenue du 2 au 5 juin sur le campus de la Colorado School of Mines, un expert a souligné la nécessité d’un code de construction lunaire, visant à développer des critères de conception spécifiques pour la lune.

Quelles sont les préoccupations ?

NASA et l’agence spatiale chinoise prévoient tous deux de construire des habitats, des zones d’atterrissage, des abris pour équipements et des tours sur la lune. Cependant, cette construction pourrait commencer sur des bases instables, selon Nerma Caluk, ingénieure et spécialiste lunaire chez Skidmore, Owings & Merrill, une entreprise d’architecture et d’ingénierie structurelle basée à San Francisco.

Caluk souligne qu’il est crucial de tirer parti des expériences de construction terrestres. « Sur Terre, les systèmes structurels s’appuient sur une forte accélération gravitationnelle pour résister aux forces latérales sismiques par le biais de la friction de fondation et de la stabilité de renversement. Cependant, sur la lune, la force gravitationnelle est réduite à un sixième de celle de la Terre », a-t-elle déclaré.

Enjeux sismiques

Les forces sismiques sont régies uniquement par la masse d’une structure, ce qui signifie que la demande latérale sur une structure reste active, tandis que sa capacité de restauration gravitationnelle est considérablement réduite. Les structures de faible hauteur risquent de glisser sur des interfaces de régolithe mal caractérisées, tandis que les structures verticales plus hautes sont vulnérables au renversement.

Caluk a également noté que, sur Terre, les ingénieurs structuraux conçoivent des systèmes pour qu’ils se déforment de manière permanente lors d’événements sismiques. Cependant, cette philosophie de conception est fondamentalement incompatible avec un environnement lunaire habité, où une défaillance structurelle pourrait entraîner une dépressurisation catastrophique.

Cadre de construction

Un groupe de la division aérospatiale de l’American Society of Civil Engineers travaille sur des lignes directrices pour la construction d’infrastructures lunaires. Leurs « Infrastructure Engineering, Design, Analysis, and Construction (LIEDAC) guidelines » visent à aborder les problèmes sismiques posés par les moonquakes.

Les lignes directrices LIEDAC caractérisent l’environnement de danger unique de la lune, classifient les conséquences opérationnelles et établissent des objectifs de performance afin que le développement commercial puisse se poursuivre sur des bases techniques défendables.

Incertitudes inhérentes

Caluk a également présenté une analyse du spectre de réponse, soutenue par un financement de la NASA, qui a examiné les incertitudes inhérentes du sous-sol lunaire. Cette analyse a développé des critères soulignant la nécessité d’une enquête géotechnique locale pour toutes les structures, quel que soit leur niveau de conception sismique.

Ces enquêtes sont cruciales pour identifier et atténuer les risques tels que la stabilité des pentes sismiques et les mouvements de terrain induits par les moonquakes.

Pratiques de conception

Face à des conditions lunaires encore mal comprises, Caluk insiste sur l’importance d’une enquête subsurface rigoureuse. « En priorisant la collecte de données localisées, les ingénieurs peuvent s’asr que les fondations structurelles sont suffisamment robustes pour gérer les propriétés physiques uniques du régolithe lunaire et les exigences sismiques spécifiques », a-t-elle ajouté.

NASA, avec son expertise en opérations de vol spatial habité, pose les bases essentielles sur lesquelles les critères de performance structurelle pour les infrastructures lunaires peuvent être établis.

Source : Space.com