Jamais il ne nous sera possible d’envoyer des matériaux de construction sur Mars afin d’y établir des colonies : pour y poser 1 kg de charge utile il faut lancer environ 12 kg de carburant et de structures en orbite terrestre basse, ce qui nous amène à un montant moyen proche des 20 000 euros/kg. C’est stratosphérique, mais dites-vous bien qu’au moment où la NASA a envoyé le rover Perseverance en 2020, le coût de lancement seul était d’environ 243 millions de dollars. Si les prix ont baissé depuis, c’est grâce à l’arrivée des lanceurs réutilisables de SpaceX.
Quoi qu’il en soit, il y a consensus sur le fait que, dans l’idée d’y établir une présence humaine durable, il faudra utiliser les ressources sur place : c’est le concept de l’ISRU (In Situ Resource Utilization), incontournable pour les acteurs qui participeront à cette conquête. L’utilisation de bactéries biominéralisatrices, par exemple, ou alors, transformer le régolithe martien, chargé de perchlorates (un cocktail toxique hautement inflammable) en béton résistant aux conditions infernales de la Planète Rouge. Une idée qui nous vient de l’Indian Institute of Science (Bangalore, Inde), qui vient de publier une étude le 29 janvier dans la revue PLOS One détaillant cette proposition.
Objectif Mars : la toxicité fait la force
Les chercheurs à l’origine de cette étude ont jeté leur dévolu sur une bactérie terrienne baptisée Sporosarcina pasteurii. C’est son métabolisme qui les a intéressés, puisqu’elle produit naturellement de l’urée qui, en réagissant avec le calcium, génère des cristaux de carbonate de calcium. En mélangeant ces cristaux avec de la gomme de guar (un agent épaississant) les chercheurs ont réussi à agglomérer du faux régolithe (une poussière artificielle reproduisant la poussière martienne) pour former des briques solides.
Même si Sporosarcina pasteurii est sensible à la toxicité des perchlorates, lorsqu’elle est au contact avec ces substances, elle sécrète une matrice extracellulaire protéique particulièrement collante. Au microscope électronique, l’équipe a observé que cette substance organique comble les vides interstitiels entre les grains de régolithe et les cristaux de calcium (phénomène de « biocimentation »). Elle forme également des micro-ponts qui facilitent la précipitation du carbonate de calcium de manière beaucoup plus dense et homogène.
Ce réseau biochimique permet non seulement de colmater les pores, mais aussi d’acheminer des nutriments aux bactéries stressées, leur permettant de continuer à minéraliser le sol malgré la toxicité ambiante.
La suite du programme pour l’équipe de l’Indian Institute of Science consistera à placer ces briques organiques dans des chambres simulant les conditions martiennes. L’objectif est de vérifier si la biocimentation et la sécrétion de la matrice protectrice par Sporosarcina pasteurii peuvent tenir le choc face à une pression atmosphérique dix fois plus faible que celle de la Terre et un air composé à 95 % de dioxyde de carbone.
Si la bactérie survit et continue son travail d’ouvrière, les futurs colons pourraient ainsi injecter dans le sol de Mars des solutions nutritives pour solidifier les fondations d’habitats dans le substrat de la planète. Certes, tout cela reste encore du domaine de la théorie, et nous sommes très loin de maîtriser ce processus à grande échelle. Imaginons que la minéralisation, une fois sur place, mette des mois à démarrer, la construction d’une base prendrait des années. Autant dire que les premières missions habitées n’auront pas le luxe d’attendre si longtemps et que de nombreux autres facteurs devront être pris en compte. Comment nourrir les souches avec suffisamment d’urée pour qu’elles se mettent au travail ? Les structures faites de ces biobriques assureraient-elles réellement leur rôle d’étanchéité face aux radiations et aux variations de température ? N’est-ce pas un trop grand risque à prendre que d’imaginer contaminer le sol martien à peine arrivé dessus ? Bref, nous pourrions dérouler ainsi des dizaines de questions sans jamais avoir la réponse ; c’est le revers de la médaille de la recherche expérimentale. Un bel exploit théorique qui attend désormais son baptême du feu (et de perchlorate) !
🟣 Pour ne manquer aucune news sur le Journal du Geek, suivez-nous sur Google et sur notre canal WhatsApp. Et si vous nous adorez, on a une newsletter tous les matins.
