Même avant d’atteindre la lune, les humains prévoyaient d’envoyer des gens sur Mars, et ces dernières années, le rêve semble plus proche de devenir réalité. La NASA prévoit de poser le pied sur la planète rouge dans les années 2030, tandis que SpaceX d’Elon Musk prévoit d’y arriver encore plus tôt.
La difficulté n’est pas seulement d’amener les astronautes sur Mars, mais de les soutenir une fois qu’ils y sont ; vous ne pouvez pas simplement faire pousser des pommes de terre dans votre sol – malgré ce que Matt Damon voudrait vous faire croire dans le film “Perdu sur Mars” .
Avec une atmosphère 100 fois plus mince que celle de la Terre, seulement la moitié de la quantité de lumière solaire, aucune eau douce accessible connue et des températures moyennes de -81 degrés Fahrenheit (environ -62 degrés Celsius), Mars est l’environnement le plus difficile dans lequel les humains ont déjà planifié pour produire de la nourriture.
Une startup appelée Interstellar Lab pense avoir la solution. La société basée à Paris et Los Angeles a conçu un système de capsule à environnement contrôlé qui pourrait un jour permettre la culture dans l’espace.
“Une espèce multiplanétaire”
“Interstellar Lab est la poursuite d’un rêve d’enfant dans le contexte de la crise climatique de la Terre”, a déclaré la PDG Barbara Belvisi. “Plus jeune, je rêvais de devenir une espèce multiplanétaire et de vivre sous des dômes sur d’autres planètes, entouré de plantes.”
Belvisi a passé un an avec des ingénieurs du portail spatial AMES de la NASA avant de lancer le laboratoire interstellaire en 2018.
Votre système nutritionnel Eco-Unit en boucle fermée, ou “NOYAU” , est une structure modulaire composée de neuf capsules cubiques conçues pour fournir une alimentation nutritive à quatre astronautes au cours d’une mission de deux ans. Belvisi affirme être capable de produire des micro-verts frais, des légumes, des champignons et même des insectes comestibles.
“L’accent initial était mis sur la construction d’un système de production alimentaire régénérateur pour promouvoir une agriculture durable sur Terre”, explique Belvisi. « Mais j’ai demandé : ‘Et si la technologie dont nous avons besoin pour vivre dans l’espace pouvait nous aider à vivre de manière plus durable sur Terre ? ‘ C’est ainsi qu’est né le concept de modules avancés à environnement contrôlé pour la Terre et l’espace.
En 2021, le projet figurait parmi les gagnants de la phase 1 du Deep Space Food Challenge de la NASA, et en janvier de cette année, la NASA a annoncé NUCLEUS parmi les 11 finalistes de la phase 2.
NUCLEUS déménage maintenant dans un laboratoire à Cap Canaveral, en Floride, pour participer à la phase finale du défi, dont les gagnants seront annoncés en avril.
Agriculture en milieu hostile
À l’intérieur des cubes de la capsule NUCLEUS, les plantes sont cultivées dans des systèmes de culture verticale, la méthode que de nombreux scientifiques considèrent comme la meilleure option pour l’agriculture martienne.
L’agriculture verticale est une méthode sans sol de culture dans un environnement contrôlé, fournissant de l’eau riche en nutriments directement aux racines d’une plante. Il peut utiliser beaucoup moins d’eau et d’engrais que l’agriculture de plein air traditionnelle, et en recirculant continuellement l’eau, il génère très peu de déchets.
Un exemple à grande échelle de cette méthode en cours d’utilisation peut être trouvé à l’installation Emirates Crop One à Dubaï, la plus grande ferme verticale au monde. Selon Crop One, leur ferme de Dubaï couvre près de 28 000 mètres carrés d’espace de culture vertical et produit 1 million de kilogrammes de cultures chaque année, notamment du chou frisé, des épinards et de la roquette.
Deane Falcone, directeur scientifique de Crop One, affirme que les principes peuvent être appliqués à pratiquement n’importe quel environnement difficile.
“L’un des avantages fondamentaux de cette culture en intérieur est que nous pouvons la mettre à Dubaï, nous pouvons la mettre dans un froid extrême – pratiquement n’importe où”, explique Falcone. Et au-delà de l’eau et de la lumière artificielle, “c’est indépendant des ressources”.
Selon Falcone, si une ferme verticale devait être utilisée sur Mars, l’eau pourrait être extraite des couches de glace sous la surface de la planète, tandis que la lumière pourrait être fournie par un système de miroirs pour amplifier la lumière naturelle du soleil ou en utilisant des ampoules. alimenté par l’énergie solaire et l’énergie éolienne.
Falcone considère que l’agriculture verticale dans un environnement entièrement clôturé et contrôlé est “la seule option pour l’agriculture sur Mars”, bien que certains scientifiques étudient la culture de plantes directement dans le sol martien. Avec l’agriculture verticale, “vous contrôlez les heures de la journée, vous avez beaucoup d’influence sur ce que fera la plante”, dit-il. “Vous pouvez encourager la floraison en modifiant simplement le temps d’éclairage.”
Falcone souligne qu’en apesanteur, comme lors du voyage prévu de neuf mois sur Mars, la forme la plus courante d’agriculture verticale, la culture hydroponique (culture dans l’eau), ne fonctionnerait pas.
“Toutes les fermes à grande échelle sur Terre dépendent de la gravité”, explique-t-il. “Nous cultivons sur un plateau d’eau courante, (et) cette eau est retenue dans le plateau par gravité.”
C’est un problème trouvé à bord de la Station spatiale internationale, où les cultures sont déjà cultivées avec des lumières artificielles. Les graines sont plantées dans un substrat riche en nutriments à l’intérieur de chambres scellées qui sont épandues avec des granulés d’engrais.
Pour lutter contre l’apesanteur, les astronautes doivent méticuleusement administrer de l’eau aux racines des plantes individuelles – un système qui ne serait pas réalisable à l’échelle nécessaire pour nourrir tout un équipage.
Falcone suggère une méthode alternative, connue sous le nom d’aéroponie, qui fournirait de l’eau aux racines contenues à l’aide d’un brouillard.
Une fois à la surface de Mars, et sous l’influence de la gravité martienne, un système hydroponique de ferme verticale pourrait être utilisé, logé dans un environnement comme le NUCLEUS d’Interstellar Lab.
Mais Falcone prédit qu’il faudra beaucoup plus d’espace. « Le système doit être quelque chose sur lequel vous pouvez compter jour après jour pour fournir de la nourriture », dit-il.
« Il peut également être adapté pour fournir de l’air respirable, car l’oxygène est créé par les plantes qui y poussent. Vous auriez besoin d’un système à grande échelle pour permettre une production continue de nourriture et de produits supplémentaires tels que l’oxygène.
“Seule option”
Les aliments qui pourraient être cultivés dans ces systèmes et servis aux colons martiens sont envisagés dans “Dîner sur Mars : les technologies qui nourriront la planète rouge et transformeront l’agriculture sur Terre”. Agriculture on Earth), un livre de Lenore Newman, directrice du Food and Agriculture Institute de l’Université de la vallée du Fraser, et Evan Fraser, directeur de l’Arrell Food Institute de l’Université de Guelph, tous deux au Canada.
“La clé du maintien de la vie sur Mars est un système alimentaire extrêmement intensif, en boucle fermée et efficace”, déclare Newman.
Fraser dit qu’en utilisant la lumière LED et un réacteur nucléaire pour obtenir de l’énergie, “presque tout est possible dans un environnement martien”.
« Sur Mars, vous devez boucler la boucle. Vous devez porter une attention particulière à tout ce que vous perdez ou mettez dans le système », explique Fraser. “C’est un bon exercice de réflexion pour nous rappeler ce que nous pourrions faire sur Terre si nous jouions vraiment.”
Fraser pense que ce type de technologie peut nous aider à utiliser les ressources de la Terre plus efficacement et à réduire les émissions de carbone.
“L’industrie de l’agriculture verticale a fait un travail remarquable en réduisant la main-d’œuvre, l’eau et les coûts tels que les coûts fonciers. Ils atteignent une productivité énorme par acre carré, par heure de travail et par litre d’eau utilisée », déclare Fraser.
Lorsqu’on leur a demandé s’ils pensaient que l’agriculture verticale était une bonne option pour maintenir la vie sur Mars, Newman et Fraser ont répondu à l’unisson : “C’est la seule option.”
Source : CNN Brésil
