Une ville lunaire d’un million d’habitants épuise l’eau de la Lune en un siècle

Décryptage

Au fond des cratères du pôle sud lunaire, le Soleil n’est pas passé depuis quatre milliards d’années. C’est là que dort la glace dont dépend toute idée de ville sur la Lune, et l’étude que Martin Elvis et Jonathan McDowell publient le 14 septembre 2026 dans Frontiers in Space Technologies conclut que même un milliard de tonnes de cette eau ne tiendrait pas un million d’habitants au delà d’un siècle.

Le titre de l’article ne prend pas de gants : « No cities on the Moon ». L’argument tient en une bascule. L’énergie, longtemps présentée comme le verrou d’une base permanente, n’en est pas un : les crêtes polaires reçoivent presque continûment le Soleil. L’eau, elle, se compte. Et une fois comptée, elle fixe un plafond de population que ni l’ingéniosité ni le financement ne déplacent.

Quatre milliards d’années sans un rayon de soleil

Un piège froid, dans le vocabulaire de l’étude, est une région d’ombre permanente dont la température ne dépasse jamais 110 kelvins. Les fonds de cratères des pôles lunaires remplissent cette condition depuis environ quatre milliards d’années : l’axe de rotation de la Lune est si peu incliné que le Soleil y reste sous l’horizon local en permanence. Tout ce qui y arrive sous forme de glace y demeure, sans jamais se sublimer.

L’inventaire de ces réserves, lui, n’a rien de généreux. Les pièges froids des pôles lunaires recensés à ce jour contiennent 34 millions de tonnes de glace, soit vingt-neuf fois moins que le milliard de tonnes nécessaire pour tenir un siècle avec un million d’habitants, selon l’étude publiée le 14 septembre 2026 dans Frontiers in Space Technologies. Ce total de 34 millions de tonnes est déjà une vingtaine de fois inférieur à la première estimation publiée par l’équipe de Paul Spudis, rappellent les auteurs. Quant au milliard de tonnes, qui équivaut à un kilomètre cube d’eau, il n’est pas une mesure : c’est le plafond théorique que l’article se donne pour tester l’hypothèse la plus favorable au rêve de colonisation.

Cette glace est déjà inscrite au programme des missions à venir, comme le montre ce reportage.

Cinq cents tonnes d’eau par habitant et par an

Le raisonnement part de la consommation, pas du gisement. Un Américain type utilise environ 125 tonnes d’eau par an pour boire et se laver ; la respiration en réclame 2 de plus ; c’est la production de la nourriture qui fait exploser le total. Même en supposant une agriculture nettement plus économe que celle d’aujourd’hui, l’étude retient 500 tonnes par personne et par an pour une population lunaire.

L’ordre de grandeur se mesure bien au robinet français. En 2024, un habitant a consommé 143 litres d’eau potable par jour, soit 52 mètres cubes sur l’année, selon l’observatoire Sispea. Le budget lunaire, agriculture comprise, pèse donc près de dix fois cette consommation domestique. Sur Terre, l’eau se déplace et se stocke à volonté : AAP recensait 304 600 km² de lacs artificiels construits par l’humanité. La Lune n’a que ses cratères.

Sauf que sur la Lune, presque tout revient. Avec le taux atteint par la Station spatiale internationale depuis sa mise à niveau de 2023, 98 %, seuls 2 % du volume manipulé sont définitivement perdus, soit dix tonnes par habitant et par an. C’est cette fuite, imperceptible à l’échelle d’une personne, qui vide la réserve d’un continent.

Le recyclage décide de tout

Un point de recyclage gagné ne fait pas gagner un pourcentage de durée : il divise la fuite, donc il multiplie le temps. Le rendement se lit en années de survie plutôt qu’en performance technique, et l’écart entre les paliers est brutal.

La leçon du graphique se résume à un seuil : l’habitabilité lunaire se joue autant sur l’ingénierie du circuit fermé que sur la prospection minière. Le tableau ci-dessous donne les deux tailles de population retenues par l’article.

Mille habitants tiennent, un million non

Trois échelles sont déclinées, et elles ne racontent pas la même histoire. Un village de mille personnes et une ville de dix mille traversent des siècles sans inquiétude particulière : à cette taille, la réserve polaire se comporte comme une ressource abondante. La métropole casse. « Une ville d’un million de personnes se retrouvera à sec en un peu plus d’un siècle », résume le communiqué de Frontiers.

Encore ce siècle suppose-t-il le milliard de tonnes, qui reste une hypothèse et non un stock localisé. Avec les 34 millions de tonnes effectivement recensées et une perte nette de dix tonnes par habitant et par an, la même ville d’un million d’habitants viderait la réserve en trois ans et demi. L’écart entre ces deux durées est précisément ce que les auteurs demandent de combler : trouver davantage d’eau reste, écrivent-ils, la première étape de toute ambition lunaire sérieuse.

L’énergie, elle, ne bloque pas

Le second verrou supposé tombe dans l’étude. Une ville d’un million d’habitants demande environ 800 mégawatts pour le seul résidentiel, et jusqu’à 2,1 gigawatts en comptant l’industrie, sur la base de 0,25 à 0,80 kilowatt par personne et de 64 watts par habitant pour l’agriculture. Or des panneaux solaires portés à un kilomètre de hauteur sur les crêtes du pôle sud délivreraient en moyenne près de 3 gigawatts, disponibles 90 % du temps. La lumière quasi perpétuelle de ces crêtes et l’obscurité éternelle des fonds de cratères voisins sont le même phénomène, vu des deux côtés.

Quatre issues, et une conclusion sans détour

L’article liste ce qui pourrait desserrer la contrainte : pousser le recyclage bien au-delà de 99 %, réduire la consommation par l’agriculture verticale et un régime pauvre en viande, importer de l’eau depuis des astéroïdes accessibles, ou découvrir de la glace plus profonde que les instruments actuels ne savent détecter. « L’agriculture verticale et un régime sans viande ou pauvre en viande pourraient réduire sensiblement le taux de consommation d’eau », note le texte.

La piste des astéroïdes suppose d’aller les mesurer de près, ce que les sondes commencent à savoir faire : Hayabusa2 a atteint l’un d’eux à la télémétrie laser lors d’un survol à grande vitesse. Reste le verdict, tenu en une phrase du résumé de l’étude : à moins d’améliorer le recyclage d’un facteur dix environ ou de découvrir une réserve d’eau autrement plus grande, « ce résultat exclut une habitation humaine à grande échelle et de longue durée sur la Lune ».

Article créé en collaboration avec l’IA.