Des visions ambitieuses de villes s’étendant à perte de vue sur la Lune pourraient être freinées par un obstacle fondamental : l’eau.
Une nouvelle étude publiée dans Frontiers in Space Technologies suggère que, bien qu’il existe probablement suffisamment de glace d’eau sur la Lune pour soutenir une petite colonie pendant des siècles, l’approvisionnement disponible ne permettrait pas de maintenir une cité comptant des centaines de milliers, voire des millions d’habitants sur le long terme.
Les résultats interviennent alors que l’intérêt pour une habitation lunaire permanente ne cesse de croître. Plus tôt cette année, la NASA a dévoilé sa stratégie par étapes visant à établir une présence humaine durable sur la Lune d’ici 2032. La découverte d’eau piégée dans des cratères restés dans l’ombre de manière permanente près des pôles lunaires a nourri les espoirs de créer des bases lunaires et, éventuellement, des colonies plus vastes.
« La découverte d’eau dans des cratères sombres situés aux pôles de la Lune a déclenché une « ruée vers la Lune » pour y établir des bases, puis des villages, des villes et une industrie lourde », a déclaré dans un communiqué l’auteur principal de l’étude, Martin Elvis, astrophysicien au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et astronome au Smithsonian Astrophysical Observatory.
L’eau—Pas l’énergie—Est le facteur limitant
Selon cette étude récente, la production d’énergie pourrait ne pas constituer le principal obstacle à une occupation durable.
Elvis explique que les bords des cratères polaires reçoivent presque en continu la lumière du Soleil, ce qui en fait des emplacements idéaux pour d’importantes installations solaires. Il a souligné que des tours de plusieurs kilomètres de haut, couvertes de panneaux photovoltaïques, pourraient potentiellement générer environ trois gigawatts d’électricité. Étant donné que la Lune est riche en silice, les panneaux solaires pourraient finir par être fabriqués localement, ouvrant des perspectives pour des industries allant de la production de carburant à des centres de données dotés d’IA.
« Cela pourrait même rendre possibles des centres de données d’IA sur la Lune », a déclaré Elvis, ajoutant que ces développements pourraient former « le début d’une véritable économie lunaire ».
L’étude a de même conclu que l’énergie n’est pas une contrainte majeure pour la croissance démographique lunaire. En revanche, la disponibilité en eau représente un défi bien plus considérable.
Les chercheurs ont examiné si les réserves d’eau estimées piégées dans les régions d’ombre permanente près des pôles lunaires pourraient soutenir de grandes populations. Ils ont constaté qu’environ un milliard de tonnes d’eau, une estimation généreuse du maximum envisageable, seraient insuffisantes pour soutenir une ville d’un million d’habitants en utilisant les technologies de recyclage actuelles équivalentes à celles de la Station spatiale internationale (ISS) pendant plus d’un siècle environ.
L’importance de l’eau va bien au-delà des besoins en boisson.
Il a estimé que l’eau deviendra probablement la ressource la plus précieuse et précoce de la Lune, car elle peut être séparée en hydrogène et en oxygène par électrolyse et utilisée comme carburant pour fusées.
« L’eau va être la ressource initiale la plus importante », a déclaré Sowers, ajoutant que la Lune regorge aussi de métaux et d’autres ressources.
Pourquoi les villes sur la Lune pourraient rencontrer des difficultés
Elvis affirme que les perspectives deviennent encore plus difficiles lorsqu’on prend en compte les estimations actuelles des réserves d’eau lunaires.
« Même dans le meilleur des scénarios, avec un recyclage de l’eau affichant une efficacité de 98 pour cent — le même que celui de l’ISS — une cité d’un million d’habitants serait en rupture d’eau en un peu plus d’un siècle », a-t-il indiqué.
Il a ajouté que les estimations actuelles les plus optimistes suggèrent que la Lune contiendrait environ 30 fois moins d’eau que cette généreuse hypothèse d’un milliard de tonnes. Dans ces conditions, même une petite ville pourrait épuiser ses ressources disponibles en environ une décennie.
L’étude conclut que, à moins d’avancées majeures dans les technologies de recyclage ou de réserves d’eau considérablement plus importantes découvertes, une occupation à grande échelle et à long terme de la Lune est peu probable. Les chercheurs écrivent que l’amélioration des taux de recyclage d’environ un facteur 10, ou la découverte d’un approvisionnement en eau équivalentement accru, serait nécessaire pour modifier cette perspective.
Bien que les villes puissent faire face à des limites de ressources, les établissements plus restreints paraissent bien plus réalistes. Elvis a déclaré qu’un village d’environ 1 000 habitants, voire une bourgade de 10 000, pourraient rester viables pendant des siècles.
Les chercheurs ont précisé que si une colonie demeure un « Moon Village » d’environ 1 000 habitants, comparable à la population hivernale de l’Antarctique, l’eau lunaire pourrait être utilisée relativement librement. Dès que les populations approchent les 100 000, la gestion de l’eau devient bien plus critique, et des populations d’un million semblent insoutenables au-delà d’un siècle, sauf si de nouvelles solutions voient le jour.
Les villes lunaires seraient souterraines
Cependant, Chen a déclaré : « Le principal défi réside dans l’environnement extrême. Il faut envisager le confinement de la pression, la protection contre les radiations et les micrométéorites, des cycles thermiques extrêmes et la poussière abrasive lunaire. »
En regardant plus loin, Chen a avancé qu’un quartier typique sur la Lune pourrait ressembler à des campus industriels centrés sur la production d’énergie, la fabrication de ressources et des habitats souterrains.
Au cours du prochain siècle, Chen entrevoit des colonies « sous-sols à niveaux multiples » construites autour de tubes de lave, abritant des logements, des productions alimentaires, des systèmes de recyclage, des laboratoires et des installations manufacturières.
Pour l’instant, comme le suggère l’étude récente, si la Lune peut être capable de soutenir des villages et des villes modestes sur plusieurs générations, le rêve de vastes cités lunaires demeure limité par l’un des besoins les plus fondamentaux de l’humanité — l’eau.
Référence
Elvis, M., & McDowell, J. (2026). Pas de villes sur la Lune : un milliard de tonnes d’eau ne suffisent pas à la durabilité. Frontiers in Space Technologies. https://www.frontiersin.org/journals/space-technologies/articles/10.3389/frspt.2026.1894104/full
