Bientôt des réacteurs nucléaires sur la Lune ? Les dessous d’une bataille géopolitique
L’image de la Nasa posant victorieusement un réacteur nucléaire sur le sol lunaire avec en toile de fond notre belle planète bleue effacera-t-elle un jour le souvenir douloureux de Three Mile Island, cette centrale de Pennsylvanie où un accident, en 1979, a mis un coup d’arrêt aux ambitions atomiques du pays ? L’Amérique veut y croire. En plein cœur de l’été, Sean Duffy, administrateur par intérim de la puissante agence spatiale américaine, a adressé un message au monde entier : les Etats-Unis comptent installer un petit réacteur nucléaire sur la Lune en 2030 ! L’équipement sera entièrement fabriqué puis testé sur Terre, avant d’être transporté par un lanceur vers l’orbite lunaire. Un atterrisseur le déposera ensuite à la surface de notre satellite naturel. Il sera alors prêt à fonctionner. Après plusieurs décennies de doutes et de désinvestissement, voilà donc l’énergie nucléaire érigée en fer de lance de la conquête spatiale. Une sacrée revanche pour une technologie jugée obsolète il y a peu.
Outre-Atlantique, il n’en fallait pas plus pour titiller la fibre nationale. Avec son réacteur, l’Amérique produira de l’énergie à 384 000 kilomètres de la Terre et elle s’en servira pour extraire les richesses du sol lunaire. Certains imaginent déjà des imprimantes 3D donnant vie, comme par magie, au futur village lunaire tandis que des pelleteuses creuseront le sol de manière automatique à la recherche d’hélium 3, un élément très convoité pour les recherches en matière de fusion nucléaire.
Cette vision caricaturale colle bien à l’état d’esprit américain, toujours désireux d’étendre ses frontières. L’état des réserves d’hélium 3 ne fait pas consensus et la fusion nucléaire reste hors de portée d’un point de vue scientifique. Ce récit politique vise surtout à obtenir l’aval du contribuable. Car aller sur la Lune coûte une fortune. D’ailleurs, rien de ce qu’on peut extraire de son sol n’est rentable en raison du prix démesuré des missions spatiales.
De nombreux défis scientifiques
Les réacteurs nucléaires n’en seront pas moins très utiles une fois posés sur le sol lunaire. D’abord, pour des considérations techniques. "Dans les années 1960, la conquête spatiale visait à mettre un pied là-bas. L’idée consiste, désormais, à y séjourner plus longtemps, voire à terme à y établir une base permanente", explique Sébastien Lombard, responsable de la prospective au Centre national d’études spatiales (Cnes). Ce retour se fera par étapes avec un objectif ambitieux : celui de passer un jour lunaire sur place, soit l’équivalent de vingt-huit jours terrestres, avant d’augmenter progressivement la durée des missions. Pour ces pionniers, la nuit et le froid dureront quatorze jours consécutifs, ce qui rend insuffisantes les sources d’énergie conventionnelles, telles que les panneaux solaires. D’où le recours au nucléaire… Mais sous une forme nouvelle.
"Il ne faut pas s’attendre à voir émerger une centrale qui ressemble à celles que nous connaissons. La Nasa table sur une installation de 100 kilowatts électriques. Très loin du gigawatt de puissance d’un réacteur nucléaire terrestre. Nous sommes bien entendu incapables de transporter une centrale classique jusqu’à la Lune. D’ailleurs, on n’a absolument pas besoin d'autant d'énergie. Et on ne veut pas non plus d’un système aussi complexe à gérer", précise Sébastien Lombard.
L’environnement lunaire, extrêmement hostile, pose suffisamment de défis aux scientifiques et aux ingénieurs. "On y enregistre de grosses variations de température, la poussière de régolithe, très abrasive, s’immisce partout. Vous n’avez pas un véritable champ magnétique, ce qui complique l’orientation. Enfin, vous y êtes exposé aux rayonnements venus du soleil ou du fin fond de l’Univers. C’est l’un des pires endroits possibles pour installer un réacteur", détaille Stefan Barensky, rédacteur en chef et cofondateur du magazine Aerospatium. En d’autres termes, il ne suffira pas de choisir un modèle de réacteur mis au point par une start-up, de diminuer sa puissance et sa taille, et de l’installer sur la Lune. Il faudra innover. Sur le circuit de refroidissement par exemple. "Là-haut, il n’y a pas d’atmosphère, pas de fleuve à proximité. Pour dissiper la chaleur par rayonement, les équipes de la Nasa devront utiliser des radiateurs assez volumineux", détaille Sébastien Lombard.
Un calendrier impossible à tenir ?
De l’aveu des experts, il faudra plus de cinq ans pour mettre au point un réacteur lunaire fiable, même si la Nasa dispose déjà de plusieurs designs hérités d’un programme de recherche récent. "Les Etats-Unis, comme la Russie, ont déjà fait voler dans le passé quelques satellites équipés de réacteurs nucléaires de génération électrique. Mais c’était il y a plusieurs décennies. Pour le projet actuel, il va falloir mettre au point de nouveaux protocoles de sûreté dans un contexte réglementaire bien plus exigeant que dans les années 60 ou 70", ajoute Sébastien Lombard. Dans ces conditions, tenir le calendrier semble difficile, voire impossible. A moins que… La réussite des grands projets scientifiques tient parfois à des considérations géopolitiques. "Les Etats-Unis n’ont pas choisi la date de 2030 au hasard. Leur but est de damer le pion à la Chine", rappelle Stefan Barensky. Un aiguillon puissant qui pourrait aider l’Amérique à soulever des montagnes.
Pour bien comprendre ce qui se joue, un retour en arrière s’impose. En 2021, la Russie et la Chine ont annoncé leur intention de bâtir conjointement une base lunaire. En mai 2025, les agences spatiales russe et chinoise ont signé un protocole d’accord pour construire une centrale nucléaire lunaire d’ici à 2036 au plus tard. "A mon avis, la Chine avancera plus vite que prévu. Son but est d’être sur la Lune pour le 80e anniversaire de la fondation de la République par Mao, en 2029", estime Stefan Barensky. Face à l’offensive de leur plus grand rival, les Etats-Unis ne pouvaient pas rester les bras croisés. D’autant que le premier pays à poser son réacteur disposera d’un avantage considérable, en s’octroyant une zone de contrôle exclusive.
En théorie, la Lune et les planètes échappent à toute prédation des Etats. "Un traité conclu en 1967 stipule que l’exploration et l’utilisation de l’espace extra-atmosphérique doivent être menées dans l’intérêt de l’humanité tout entière et non au profit d’une seule nation. Cet espace ne doit être utilisé qu’à des fins pacifiques, il ne doit pas être contaminé de manière nuisible par l’activité humaine. Il précise enfin qu’aucune revendication de souveraineté ou d’occupation ne saurait être reconnue", rappelle l’astrophysicien américain Ethan Siegel, dans une longue analyse.
Le programme Artemis a bon dos, l’Amérique n’a sûrement pas des intentions purement scientifiques
Sauf qu’il existe une faille. En 2020, les accords Artemis, à l’initiative des Etats-Unis et signés par 56 pays, dont la France, mais pas la Chine ni la Russie, prévoient la création de zones de sécurité dans certains cas, comme l’installation d’un réacteur nucléaire. En raison des risques de radiation, un pays peut revendiquer le contrôle d’un territoire situé autour de ces centrales et, de fait, en interdire l’accès à tous les Etats ou entités qui n’en sont pas propriétaires. Ce principe revêt une importance fondamentale. "Si un pays souhaite exclure les autres nations des zones lunaires les plus exposées à la lumière du soleil, il lui suffit d’y construire une centrale nucléaire. De même, s’il veut se réserver l’exploration des cratères polaires en permanence ombragés qui abritent d’importantes réserves d’eau glacée – une ressource vitale pour une base spatiale –, il lui suffit d’implanter un réacteur à proximité", détaille Ethan Siegel.
Vers une militarisation de la Lune ?
"La Lune a l’air vaste depuis la Terre, mais les Etats-Unis et la Chine ont tous les deux des vues sur le pôle Sud. Et dans cette zone, les endroits les plus intéressants du point de vue des ressources ne sont pas si nombreux", constate Stefan Barensky. Il faut donc s’attendre à quelques conflits.
L’administrateur de la Nasa, Sean Duffy, ne masque pas son inquiétude. "Depuis mars 2024, la Chine et la Russie ont annoncé à au moins trois reprises leur intention commune d’installer un réacteur sur la Lune d’ici le milieu des années 2030. Le premier pays à le faire pourrait potentiellement déclarer une zone d’exclusion, ce qui empêcherait les Etats-Unis d’établir la présence prévue dans le cadre du programme Artemis s’ils n’étaient pas les premiers à le faire", explique-t-il déjà, comme pour justifier les tensions à venir.
"Le programme Artemis a bon dos, l’Amérique n’a sûrement pas des intentions purement scientifiques. L’administration Trump ne cesse d’attaquer la science en coupant dans les budgets ou en remettant en cause l’origine humaine du changement climatique. Ses motivations ont plus à voir avec la géopolitique", souligne un astrophysicien. Elu en 1964, l’ancien président américain Lyndon Johnson refusait de "se coucher sous la lumière d’une Lune communiste". Plus d’un demi-siècle plus tard, l’histoire se répète.
Une question à 1 milliard de dollars (ou de yuans) demeure : qui des Etats-Unis ou de la Chine posera en premier son petit réacteur sur le sol lunaire ? "On sait peu de choses sur le programme chinois. Ils ont testé au sol leur module lunaire ainsi que le premier étage de leur fusée. Apparemment, tout s’est bien passé. Ils avancent prudemment", observe Stefan Barensky. Pour les Etats-Unis, la réussite du projet lunaire dépendra beaucoup des performances du vaisseau Starship d’Elon Musk, prévu pour acheminer un réacteur nucléaire de six tonnes. Le 27 août, après neuf essais infructueux et trois explosions, la méga fusée de 120 mètres de hauteur a enfin mis un terme à sa série noire, réussissant un premier vol vers l’orbite terrestre. Pas de quoi rassurer les experts pour autant. "Il reste des milliers de détails à régler", confie Elon Musk lui-même, qui souhaite toujours utiliser son engin pour coloniser un jour la planète Mars.
L’un des gros soucis concerne le ravitaillement en orbite, précise Stefan Barensky. Lorsque le Starship arrive dans l’espace, il a consommé tout son carburant. D’autres vaisseaux doivent donc lui transférer le propergol nécessaire à sa mission spatiale. Or, cette opération n’a encore jamais été tentée. "Honnêtement, c’est un vrai cauchemar de transférer de l’oxygène et de l’hydrogène liquide pour remplir un Starship vide", précise Stefan Barensky. Il faudra aussi que Musk démontre qu’il peut contrôler son vaisseau en orbite. "Si on y met 150 tonnes d’acier et qu’on en perd le contrôle, ça peut retomber sur la tête de n’importe qui. Et si vous regardez bien sur la carte, quand l’engin décollera de Floride, le premier pays qu’il survolera, c’est nous", détaille le spécialiste.
"Avec Elon Musk, tout pourrait se débloquer rapidement. Ou au contraire s’écrouler, pour des questions de financement. Son plan paraît quand même extrêmement compliqué, avec un véhicule qui n’est pas encore au point", confirme Sébastien Lombard. Une chose est sûre, sans le Starship, l’Amérique devra réduire ses ambitions lunaires.
Il existe bien un plan B avec Blue Origin, le vaisseau du milliardaire américain Jeff Bezos. Mais cette option, jugée plus simple à réaliser, emporte moins de charge utile. Et le développement de l’engin est également moins avancé. La course avec la Chine s’annonce donc très serrée. Plusieurs experts s’attendent à ce que l’empire du Milieu franchisse en premier la ligne d’arrivée et commencent à étudier les possibles répercussions géopolitiques. Comme un clin d’œil à l’histoire contemporaine, la série For All Mankind, dans laquelle l’Union soviétique pose le pied sur la Lune avant les Etats-Unis, offre quelques pistes de réflexion. Elle montre une Amérique tentant coûte que coûte de rattraper son retard sur fond de militarisation de la Nasa et de la Lune. "On peut déjà se dire qu’en raison des progrès de la Chine, un astronaute pakistanais pourrait aller dans l’espace juste avant qu’un Indien n’y mette les pieds", glisse Stefan Barensky. Comme si la scène internationale n’était au fond qu’une cour de récré.
Quel rôle jouera l’Europe dans cette fresque haute en couleurs ? Officiellement, le Vieux Continent fait toujours partie de la mission Artemis menée par la Nasa qui doit acheminer plusieurs astronautes sur la Lune. Son rôle consiste à fournir plusieurs éléments critiques – modules de service des vaisseaux habités Orion, habitat de surface… – dont certains sont déjà produits. Mais en raison de la posture agressive de Donald Trump vis-à-vis de l’Europe et des arbitrages budgétaires à venir côté américain, nombre de décideurs et de scientifiques s’interrogent : que restera-t-il de cette collaboration d’ici la fin de l’année ? L’Europe tente quand même de faire ses premiers dans le nucléaire spatial. Elle a d’abord lancé le développement de petits équipements plus simples que les réacteurs à fission : les générateurs à radio-isotopes. Plusieurs équipes de chercheurs, en France, en Italie et au Royaume-Uni, ont déjà travaillé ou travaillent actuellement sur des concepts de réacteurs, mais sans l’historique américain ou russe en la matière. Par ailleurs, le centre de lancement de Kourou devra être adapté pour traiter ce type de colis. A moins que les Etats-Unis ne demandent de l’aide, nous resterons spectateurs de cet alunissage si particulier. Une fâcheuse habitude.