Produire de la nourriture dans l’espace, c’est possible (vidéo)

CaptureDisposer de quoi se nourrir, c’est évidemment l’une des conditions essentielles pour vivre dans l’espace. Aujourd’hui, les astronautes mangent des plats préparés à l’avance sur Terre, parfois lyophilisés ou déshydratés qui leur sont livrés par engin automatisé ou vaisseau-cargo. Mais en cas de voyage spatial de longue durée, les livraisons de nourriture sont impossibles, d’où l’idée de faire pousser de quoi manger en orbite.

Des expériences diverses sont menées, notamment dans le cadre du consortium MELiSSA à Barcelone où l’on élabore des systèmes clos de survie et à Brême en Allemagne où des scientifiques s’apprêtent à lancer un satellite dans lequel des tomates pourront pousser.

Produire de la nourriture en orbite, c’est complexe, mais c’est déjà une réalité. En 2003, des cosmonautes russes ont dégusté leur récolte expérimentale de petits pois et en août dernier, des astronautes américains ont pu goûter leur première laitue de l’espace. Mais évidemment, les équipages ont besoin de bien plus pour assurer leur survie.

Systèmes de survie fermés

« Les chiffres de base qui sont utilisés sont de cinq kilos par jour et par astronaute de consommables métaboliques, explique Brigitte Lamaze qui travaille au sein de l’Agence spatiale européenne pour le consortium MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) dont le but est de concevoir des systèmes de survie « en boucle fermée » pour les voyages spatiaux. A ces consommables s’ajoutent un kilo d’oxygène et un kilo de nourriture déshydratée et trois kilos d’eau qui sont utilisés pour l’eau potable et pour réhydrater la nourriture, » poursuit-elle.

Au sein de l’Université autonome de Barcelone (UAB), nous découvrons une expérience qui figure parmi les projets qui visent à couvrir ces besoins. Celle-ci s’intègre au consortium MELiSSA. Le principe de l’installation: des rats respirent l’oxygène produit par des algues qui elles absorbent le CO2 rejeté par les rats.

Une histoire de rats, d’algues et d’oxygène

« Les rats en respirant produisent du CO2, les micro-algues capturent ce CO2 et grâce à la lumière dans le photobioréacteur, elles sont capables de réaliser la photosynthèse et produire de l’oxygène, souligne Francesc Gòdia, professeur d’ingéniérie chimique à l’UAB. Et ensuite, cet oxygène retourne dans le compartiment où se trouvent les animaux et tout ceci se passe en circuit fermé, de manière continue, » indique-t-il.

L’un des plus grands défis qu’a dû relever cette équipe a consisté à développer un système qui permet d’augmenter quasi-instantanément la quantité d’oxygène produit par les micro-algues. « L’éclairage du photobioréacteur est plus ou moins intense en fonction de la quantité d’oxygène dont les rats ont besoin, » précise Francesc Gòdia.

Des tomates vont bientôt pousser dans un satellite

Autre projet dédié à la survie dans l’espace: à Brême, nous rencontrons des ingénieurs spatiaux du Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) qui s’apprêtent à mettre en place une production autonome de tomates à bord d’un satellite baptisé Eu:CROPIS qui sera lancé à l’été 2017. L’engin tournera autour de la Terre pendant que les graines germeront à l’intérieur.

Hartmut Müller, gestionnaire de projet satellites compacts au sein du DLR, nous présente le concept: « C’est une serre qui fait pousser des tomates contre les parois extérieures du satellite et quand on fait tourner le satellite, on atteint des niveaux de gravité différents contre ces parois: c’est comme cela qu’on essaie de simuler la gravité sur la Lune et sur Mars. »

Au DLR, ces ingénieurs travaillent en collaboration avec des botanistes spatiaux. Ces derniers se concentrent sur des variétés contenant beaucoup d’eau et de fruit par rapport à la masse de la plante. Les tomates ont été privilégiées pour la mission parce que leur couleur rouge les rend facilement repérable par caméra.

« Nous sommes dans le laboratoire Eden où l’on étudie les techniques de culture des plantes, nous indique Jens Hauslage, chercheur principal sur Eu:CROPIS – le contrôle de l’humidité, de la température, les solutions de fertilisants, etc. Bref, on regarde comment faire pousser des plantes sur différentes planètes dans le cadre de l’exploration spatiale par l’Homme, insiste-t-il avant de montrer des plants de tomate qui poussent sur des petits disques: « C’est de la micro-tina, une tomate qui fait des fleurs et des fruits rapidement, explique-t-il avant d’ajouter: dans ces expériences qu’on réalise en conditions contrôlées, on surveille comment agit la solution de fertilisation pour ces tomates micro-tina. »

Des plants arrosés à l’urine

Parlant de fertilisation, les tomates de l’espace seront arrosées grâce à une ressource naturelle générée par les astronautes eux-mêmes. « On utilise de l’urine, indique Jens Hauslage. Donc l’urine, on pourrait dire que c’est comme « de l’or jaune » pour les plantes quand on veut produire de la nourriture humaine au sein de systèmes fermés sur la Lune et sur Mars, » s’amuse le chercheur.

Dans l’espace, les plantes ne pousseront pas au sol – ce serait trop difficile à organiser -. C’est en fait la rotation du satellite qui va permettre la pousse des racines dans un sens et du plant dans l’autre. « On s’est rendu compte qu’une plante n’avait besoin que de 0,1 G pour reconnaître où est le bas ou pour savoir dans quelle direction pousser: ce sera aussi suffisant sur la Lune et sur Mars, » déclare Jens Hauslage. Puis il nous invite à découvrir différents espaces derrière des rideaux transparents: « Dans un espace, il y a de la tomate micro-tina; dans un autre, on a du poivron et là, ce sont des concombres. Vous ne pouvez pas manger celui-là maintenant, nous met-il gentiment en garde, parce qu’il a été cultivé dans un but scientifique, mais je peux vous dire qu’il a très bon goût. »

A Barcelone, la prochaine étape pour le consortium MELiSSA sera de trouver comment recycler les déchets solides et liquides produits par les plantes et les animaux.

Des dispositifs essentiels pour les vols longue durée

En attendant, les scientifiques qui y participent sont convaincus que les systèmes « en boucle fermée » sont essentiels pour les vols longue durée. « Je pense que c’est faisable et que c’est nécessaire, » martèle Francesc Gòdia, de l’Université autonome de Barcelone.

Brigitte Lamaze, de l’ESA, renchérit: « Faire pousser des plantes dans l’espace, c’est nécessaire: ce sera obligatoire plus la mission dans l’espace sera longue. A partir du moment où on ne pourra pas emmener l’ensemble de la ration alimentaire des astronautes, il faudra trouver une façon de pouvoir produire cette nourriture, » conclut-elle.

Il se pourrait qu’un jour, la nourriture de l’espace représente jusqu’à la moitié de ce que mangent les astronautes et les systèmes pour l’air et l’eau soient encore plus perfectionnés. Des dispositifs indispensables à la réussite d’un premier vol spatial de plusieurs années.

(Source : ESA)

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