Thèse Caractérisation de la Pyrolyse du Régolithe Lunaire à l'Aide de l'Énergie Solaire Concentrée H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Perpignan Via Domitia École doctorale : Energie et Environnement Laboratoire de recherche : PROcédés, Matériaux et Energie Solaire Direction de la thèse : Sylvain RODAT ORCID 0000000161810670 Début de la thèse : 2026-11-01 Date limite de candidature : 2026-11-16T23:59:59 Un premier projet de thèse (2023-2026) a été lancé au CNRS-PROMES grâce au soutien de l'ESA et du CNES (projet SpaceSHIP), afin de quantifier la production d'oxygène à partir du régolithe lunaire à l'aide de l'énergie solaire concentrée. Le CNRS-PROMES (Procédés, Matériaux et Énergie Solaire) est un laboratoire spécialisé dans les matériaux à haute température et l'énergie solaire concentrée. Il dispose de concentrateurs solaires uniques permettant d'atteindre les températures nécessaires à la pyrolyse du régolithe (> 1 800 °C). Il possède une solide expertise dans la conception et la mise en oeuvre de réacteurs thermochimiques solaires. Une revue de l'état de l'art sur la pyrolyse du régolithe lunaire a été publiée par le CNRS-PROMES. Si des expériences antérieures avaient déjà démontré qu'il était possible d'extraire de l'oxygène de la poussière lunaire, aucune évaluation quantitative n'avait été réalisée en raison de diverses limitations expérimentales. Parallèlement, l'ESA a publié une étude thermodynamique ainsi que les tout premiers essais expérimentaux montrant que le régolithe pouvait être décomposé grâce à un apport de chaleur solaire à haute température.
Dans le cadre de la thèse en cours, un nouveau pyrolyseur solaire a été conçu, installé et instrumenté (spectromètre de masse, analyseur d'oxygène en ligne, pompe primaire, pyromètre et capteurs de pression). Pour la première fois, la production d'oxygène a été quantifiée : environ 1 % en masse du régolithe lunaire a été récupéré sous forme d'oxygène, à des températures proches de 2 000 °C et à des pressions d'environ 10 mbar. Ces premiers résultats quantitatifs ont été soumis pour publication dans Nature et ont déjà été présentés en partie lors de la conférence SOLARPACES 2024.

Bien que ce résultat constitue une avancée majeure, il apparaît désormais possible d'approfondir la caractérisation de la pyrolyse du régolithe lunaire par énergie solaire concentrée, en étudiant la production simultanée d'espèces réduites et d'oxygène. Equipe Stockage et Chimie Solaire

Génie des procédés

• Chimie