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Comment fera-t-on pousser les plantes dans l’espace ?

Imaginez des dômes capables de faire pousser des plantes, des légumes et des fruits sur la Lune et Mars. Si ce projet peut faire penser à la science-fiction, il est en train d’être concrétisé par la start-up française Interstellar Lab, qui travaille déjà dessus avec la Nasa, le Cnes et différents acteurs de l’aérospatial.

«Contrairement à ce qu’on pourrait croire, on peut faire pousser de tout dans l’espace !», s’enthousiasme Barbara Belvisi, fondatrice et CEO de cette jeune pousse fondée en 2018 et qui verra dans le courant de l’année 2022 la concrétisation de son projet : celui de fabriquer un premier biopode capable de faire pousser des plantes, même dans le désert. Un système qui servira de préalable avant d’accompagner l’humanité dans la conquête spatiale.

Botanistes, architectes, ingénieurs dans l’aérospatial, agronomes… unissent actuellement leurs talents pour élaborer ces biopodes modulaires, qui sont assemblés bloc par bloc afin de former une structure gonflable de 55 mètres carrés, grande comme un appartement mais sous une hauteur de plafond de 5 mètres de haut. Une réalisation qui pose de nouveaux défis, dont celui de gérer l’eau, un nécessaire vital pour les plantes. «L’eau est le nerf de la guerre dans l’espace», souligne pour CNEWS Barbara Belvisi, dont la société vient d’opérer une levée de fonds de 5 millions d’euros. Elle ambitionne d’envoyer en orbite au sein d’un projet de station spatiale son jardin high-tech dès 2025, avant de se positionner pour accompagner le programme spatial Artemis en vue de l’installation d’une base sur la Lune.

Des critères stricts de nutrition

« Nourrir des astronautes est un premier défi, car la nourriture lyophilisée ne suffit pas puisqu’elle perd sa valeur énergétique avec le temps », explique Barbara Belvisi. Les chercheurs se penchent donc sur des solutions de compromis qui visent à produire un régime alimentaire avec de vrais produits. Surtout, ces derniers doivent répondre à trois critères pour les astrobotanistes : « prendre un minimum de place, être à forte valeur énergétique et générer peu de déchets », explique-t-elle.

Ainsi, les champignons, riches en protéines et en vitamines B12, ou encore les carottes, qui peuvent être entièrement mangées, sont d’excellents candidats pour accompagner les spationautes, contrairement aux pommes de terre dont les feuilles sont jugées trop importantes. « Nous nous penchons notamment sur l’étude des “microgreens”, comme de petites poussent de brocoli qui vont offrir différents goûts lorsqu’on module les spectres de la lumière pour les faire pousser. Le but est d’offrir un régime alimentaire équilibré, même si les aliments lyophilisés auront toujours leur place», résume Barbara Belvisi.

L’extraordinaire capacité d’adaptation des plantes

D’autant qu’au fil des recherches, notamment au sein de la Station spatiale internationale, les scientifiques ont mis en évidence l’extraordinaire capacité d’adaptation des plantes dans l’espace. « La microgravité permet aux plantes de pousser plus vite, celles-ci vont activer certains gènes et en désactiver d’autres, là où il faut plusieurs générations pour un être humain pour faire de même. Elles auront même tendance à développer plus de fruits, de légumes et de fleurs que sur Terre», précise cette entrepreneuse.

Reste que les conditions doivent être réunies pour optimiser cela. C’est là qu’entre en jeu le développement d’une solution comme le biopod d’Insterstellar Lab. Avant de servir de jardin spatial, cette solution sera d’abord déployée dès cette année sur Terre pour répondre à des défis immédiats, comme par exemple l’intérêt de pouvoir cultiver des fruits dans des zones arides ou bien encore faire pousser par exemple en France des plantes destinées au marché des cosmétiques habituellement cultivées dans des pays avec des conditions météorologiques particulières. Des chercheurs veulent également utiliser cette solution pour recréer des conditions idéales afin de faire repousser des plantes en voie de disparition. Le biopod va fonctionner comme une petite serre de manière autonome, en activant des capteurs de CO2 à l’extérieur de la structure pour le récupérer, tandis qu’à l’intérieur l’oxygène est repompé. «Il s’agit d’un système autoapprenant doté de capteurs pour faire croître les végétaux», précise Barbara Belvisi, passionnée depuis son enfance par les sciences et la robotique.

Actuellement en cours de fabrication, les premiers biopodes terrestres seront livrés d’ici à cet été. Un premier pas avant de partir vers les projets de stations spatiales en orbite basse qui permettra d’utiliser des systèmes presque similaires. « Ici, c’est la gestion de l’eau qui change, puisqu’on ne peut pas pulvériser l’eau avec un spray, l’absence de gravité ne permettant pas de mélanger l’air et l’eau. Il convient donc de travailler ce point autrement», détaille-t-elle.

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De plus, Interstellar Lab collabore au projet Artemis qui vise notamment à installer une base lunaire dans les prochaines années. Un projet qui servira de tremplin vers Mars. Ici, les contraintes des biopodes ne seront pas les mêmes puisqu’il ne sera pas possible de s’appuyer sur une atmosphère inexistante. «Nous nous appuierons ici sur des modules complémentaires qui apportentont de l’eau et de l’air, avec un système autonome, qui fonctionne en vase clos et surtout peu gourmand en énergie», anticipe Barbara Belvisi qui souligne que Mars présentera moins de difficulté . « Son atmosphère est remplie de CO2, tandis que des minéraux du sol martien peuvent être utiles », ajoute-t-elle.

Autre défi de taille, proposer un système capable de résister aux radiations solaires. Là encore, la membrane gonflable du module pourrait y faire rempart, en s’appuyant sur une alternance entre des coussins d’eau et d’air. Une couche d’une quarantaine de centimètres serait suffisante, explique-t-on.

Et si les défis à relever sont encore nombreux, dont celui de l’assimilation du calcium par les os dans l’espace, la voie du jardinage spatial est ici promise à un avenir fascinant. Celui d’apporter un petit bout de Terre vers d’autres planètes.

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