Si nous voulons réellement un jour poser un pied sur notre voisine rouge à l’horizon 2030 (un calendrier assez optimiste, porté principalement par Elon Musk et SpaceX), il nous faudra résoudre une quantité ahurissante de problèmes logistiques. Capacité de charge utile des lanceurs, protection des équipages contre les radiations, Système de Support de Vie (ECLSS), synchronisation des communications avec la Terre, etc.
La construction des futurs habitats est certainement, dans cette liste, l’une des problématiques les plus épineuses. Transporter tout le nécessaire depuis la Terre sera excessivement cher, et les premiers colons auront besoin de dizaines de tonnes de matériaux pour s’installer et espérer y rester. Plus nous chargerons les lanceurs avec du matériel, plus ceux-ci pèseront lourd, et plus ils demanderont du carburant, qui les alourdira encore. Un cercle vicieux dont il est peut-être possible de se défaire grâce à l’idée de ces chercheurs italiens, qu’ils viennent de détailler le 2 décembre dans la revue Frontiers. Plutôt que d’expédier ces matériaux, pourquoi ne pas… les faire « pousser » sur Mars grâce à des bactéries ?
Colons et bactéries : les architectes de la première colonie martienne ?
C’est une idée sur laquelle la NASA travaille déjà depuis plusieurs années : pourquoi se compliquer la tâche à arracher de la gravité terrestre ce qu’il nous faudra sur Mars si l’on peut utiliser les ressources locales de la planète ? Le concept d’in-situ resource utilization (ISRU) est même devenu, aujourd’hui une priorité pour l’agence américaine, une condition sine qua non pour que l’humanité se construise un deuxième berceau. Mars a beau ressembler à un désert complètement stérile, elle peut tout de même supporter la production de certaines ressources vitales, qui ne pourront pas être emportées.
Dans un communiqué, les chercheurs à l’origine de cette étude, issus de l’Université polytechnique de Milan, tiennent le même discours : « Exploiter les matériaux locaux est la clé pour rendre notre présence martienne réellement durable
».
C’est le centre de leur proposition : la biominéralisation. Un processus naturel se produisant déjà sur Terre par lequel des organismes vivants fabriquent des minéraux à partir de substances naturelles. Par exemple, certaines espèces de bactéries créent du carbonate de calcium (CaCO3), un minéral solide, en transformant des éléments dissous dans leur environnement. De même, certaines algues forment des parois rigides en silice, qu’elles utilisent ensuite pour se protéger.
Pourquoi ne serait-il pas possible de reproduire ce phénomène biologique sur Mars pour créer un liant capable de transformer sa poussière rougeâtre en matériau de construction ? Théoriquement, rien ne nous en empêche.
Deux bactéries complémentaires
Les chercheurs ont ainsi sélectionné un duo de deux bactéries qui pourraient nous être d’une grande aide : Sporosarcina pasteurii et Chroococcidiopsis. Une « co-culture », selon les mots de l’équipe, un partenariat microbien dans lequel chaque espèce compensera les faiblesses de l’autre.
Sporosarcina pasteurii est une excellente calcificatrice, qui peut « sécréter des polymères naturels qui induisent la formation de minéraux et durcissent le régolithe [NDLR : type de roche présente en grandes quantités sur Mars] jusqu’à lui donner une texture proche du béton », expliquent les auteurs. Mélangée à de la poussière martienne, cette pâte pourrait devenir un matériau imprimable en 3D, in situ.
Chroococcidiopsis, elle, jouerait davantage un rôle de de purificatrice. Cette cyanobactérie extrêmophile est très tenace ; capable de survivre dans les environnements les plus hostiles de la Terre, elle use de la photosynthèse pour produire de l’oxygène. En captant la lumière du soleil, elle transforme le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau (H2O) en dioxygène (O2) et en glucose, un processus nécessaire à la vie (telle que nous la connaissons, tout du moins).
Pour ces chercheurs, son utilité est toute trouvée : « Forte de sa capacité à produire de l’oxygène, elle pourrait prendre en charge non seulement l’intégrité de l’habitat, mais aussi les systèmes de survie des astronautes ». Sporosarcina pasteurii pour ériger des structures solides et Chroococcidiopsis pour générer de l’oxygène respirable : d’une pierre, deux coups.
Sporosarcina pasteurii pourrait même avoir une utilité à plus long terme : produisant naturellement de l’ammoniac (NH3), un sous-produit de son métabolisme, on pourrait la cultiver pour fabriquer des engrais. Des intrants produits intégralement sur place là encore, qui pourraient accélerer la construction de petits systèmes de production agricole en circuit fermé. Par définition, ce serait une petite contribution à une forme de terraformage visant à modifier l’environnement de Mars pour le rendre moins hostile, et donc plus propice à la vie humaine.
Avant de parler de terraformation, gardons tout de même les pieds sur Terre : Mars ne nous est pas encore accessible, et elle ne le sera pas avant très longtemps. Mais le simple fait de voir émerger des concepts de ce genre de cercles académiques, en dehors des fantasmes un peu hallucinés d’un certain milliardaire, nous invite à diriger autrement notre regard sur l’acte de colonisation. Au lieu de s’égarer dans des visions futuristes peu réalistes, il nous apparaît bien plus sage de privilégier des démarches fondées sur la recherche fondamentale, comme celle proposée ici par cette équipe de l’Université polytechnique de Milan. Ce projet, s’il aboutit, ne peut appartenir uniquement à l’industrie privée ; évitons qu’il ne devienne la chasse gardée d’acteurs surpuissants, déjà suffisamment influents sur Terre, qui cherchent avant tout à capitaliser sur l’exploration spatiale sans la moindre considération pour les besoins scientifiques ou éthiques.
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