Des scientifiques ont mis au point une foreuse utilisant un laser concentré. Son but est simple : percer les kilomètres de glace recouvrant certains astres afin d'en explorer les profondeurs.

Pour comprendre ce que cachent les nombreux astres qui peuplent notre univers, il faut aller sous la surface. Littéralement. C'est en creusant que l'on peut espérer trouver des traces d'eau ou de vie sur certaines Lunes et planètes éloignées. Parmi elles, les “mondes gelés” sont des candidats parfaits. La glace, c'est de l'eau à l'état solide après tout. Et là où il y a de l'eau, il y a potentiellement des organismes vivants.

Creuser nécessite évidemment des outils spécifiques capables de fonctionner avec un maximum d'autonomie. À ce niveau-là, il s'avère que les instruments existants ne sont pas idéals. Une équipe de l'Institute of Aerospace Engineering de Dresde en Allemagne a justement mis au point une foreuse inédite utilisant un laser pour percer la glace.

Une foreuse laser d'un nouveau genre permettrait d'explorer les profondeurs des astres gelées

“Nous avons créé une foreuse laser qui permet un accès à la glace profond, étroit et économe en énergie sans augmenter la masse de l'instrument. ​Chose que les foreuses mécaniques et les sondes de fonte ne peuvent pas réaliser“, résume Martin Koßagk, directeur de l'étude présentant l'instrument. Il se débarrasse donc de deux défauts majeurs : le poids grandissant des versions mécaniques à mesure qu'elles creusent et l'obligation de brancher un modèle chargé de faire fondre la glace à de longs câbles gourmands en ressource.

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Afin d'y parvenir, l'équipe de scientifiques a créé une machine qui reste en surface. Elle tire un laser concentré qui sublime la glace, c'est-à-dire qui la fait passer de l'état solide à l'état gazeux sans passer par l'état liquide. La vapeur remonte ensuite par un conduit, accompagnée d'échantillons de matières, et le tout est analysé par divers instruments dédiés. Comme avec les couches géologiques terriennes, cela permet de comprendre comment s'est formée la planète explorée.

Dans sa forme finale, la foreuse laser pèsera seulement 4 kg et fonctionnera avec une puissance de 150 W. Elle pourra creuser sur plusieurs kilomètres sans faiblir, ce qui “rend l’exploration du sous-sol des lunes glacées plus réaliste [en] permettant une analyse à haute résolution de la composition et de la densité de la glace“. Tient-on la méthode parfaite pour atteindre les secrets les plus enfouis des astres gelées ? Malheureusement, ce n'est pas aussi simple.

Des résultats prometteurs, mais des limites difficiles à gommer

En laboratoire, les premiers tests sont encourageants. Dans des conditions reproduisant celles des planètes cibles, la foreuse a creusé 20 cm de glace avec succès. Elle a ensuite été transportée dans les Alpes et en Arctique où elle a atteint un mètre de profondeur à travers la neige. Avec une puissance de 20 W, elle avance d'environ 1 mètre par heure, 3 mètres si la glace est plus friable. Mais il ne faut pas oublier certaines limitations.

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Une foreuse laser à glace ne peut pas percer autre chose. Si elle rencontre une couche faite de pierre ou de poussières agglomérées, elle s'arrête. Il faut alors repartir de la surface en creusant un autre point d'entrée pour contourner l'obstacle. Même chose avec les crevasses remplies d'eau. Une pompe devra les vider avant que le laser puisse continuer sa course. “Il est donc important d'utiliser la foreuse laser conjointement avec d'autres instruments de mesure. Les radars pourraient sonder la glace et localiser les obstacles plus importants […]”.

Il reste encore du temps avant qu'un prototype embarque à bord d'une fusée pour une mission en situation. En attendant, on imagine déjà utiliser la foreuse laser sur Terre pour la prévention des avalanches. Elle peut mesurer la densité de la neige sans avoir à creuser de puits, et même, à terme, être montée sur un drone pour effectuer des mesures à des endroits peu ou pas accessibles par les humains.

Source : Space