Les astronautes pourraient compter sur les algues en tant que partenaire de soutien parfait pour la vie

Lors de la planification de missions de longue durée avec équipage, l'une des choses les plus importantes est de s'assurer que les équipages disposent de l'essentiel pour durer. Ce n'est pas facile tâche, puisqu'un vaisseau spatial en équipage sera le monde entier d'un équipage pendant des mois. Cela signifie qu'une quantité suffisante de nourriture, d'eau et d'oxygène devra être apportée.

Selon une nouvelle enquête menée à bord de la Station spatiale internationale, une solution possible pourrait résider avec un système hybride de survie (LSS). Dans un tel système, qui pourrait être utilisé à bord de vaisseaux spatiaux et de stations spatiales dans un avenir proche, des microalgues seraient utilisées pour nettoyer l'air et l'eau, et éventuellement même fabriquer de la nourriture pour l'équipage.

Des chercheurs de l'Institut des systèmes spatiaux de l'Université de Stuttgart ont commencé à rechercher des applications spatiales possibles pour les microalgues en 2008. En 2014, en collaboration avec le Centre aérospatial allemand (DLR) et la société aérospatiale privée Airbus, ils ont commencé à développer un photobioréacteur (PBR) qui utilisé les microalgues Chlorella vulgaris comme composante biologique.

Cette microalgues a une efficacité photosynthétique jusqu'à dix fois supérieure à celle des plantes plus complexes. Lorsqu'elles sont utilisées dans l'espace dans le cadre d'un LSS, ces minuscules algues pourraient éliminer le dioxyde de carbone concentré de l'atmosphère de la cabine et produire de l'oxygène par photosynthèse et peut-être même fabriquer de la nourriture pour les astronautes. Comme l'explique Gisela Detrell (l'un des co-enquêteurs) dans un communiqué de presse de la NASA:

«L'utilisation des systèmes biologiques en général gagne en importance pour les missions à mesure que la durée et la distance de la Terre augmentent. Pour réduire davantage la dépendance vis-à-vis du réapprovisionnement de la Terre, autant de ressources que possible devraient être recyclées à bord,

Alors que la résilience des algues aux conditions spatiales a été largement démontrée avec des cultures cellulaires à petite échelle cultivées sur Terre, cette enquête sera le premier véritable test dans l'espace. Pour ce faire, les astronautes à bord de l'ISS allumeront le matériel du système et laisseront pousser les microalgues pendant 180 jours.

Cela donnera aux enquêteurs à bord de l'ISS suffisamment de temps pour évaluer les performances du photobioréacteur dans l'espace, en particulier la capacité des algues à croître et à traiter le dioxyde de carbone. Pendant ce temps, les chercheurs analyseront des échantillons cultivés sur Terre à des fins de comparaison afin de pouvoir mesurer les effets de la microgravité et du rayonnement spatial sur les microalgues.

L'équipe de l'Université de Stuttgart a confiance en son Photobioréacteur, en grande partie grâce au fait qu'il s'appuie sur l'une des espèces d'algues les plus étudiées et caractérisées au monde. Au-delà de ses applications pour le traitement des eaux usées et les biocarburants, Chlorella est également utilisé dans l'alimentation animale, l'aquaculture, les suppléments nutritionnels et comme bio-engrais.

D'où pourquoi l'équipe scientifique et la NASA la considèrent comme une source potentielle de nourriture pour les astronautes. Comme Harald Helisch, biotechnologue à l’Institut des systèmes spatiaux et co-chercheur sur projet,m'a dit:

“Chlorella la biomasse est un complément alimentaire courant et peut contribuer à une alimentation équilibrée grâce à sa haute teneur en protéines, en acides gras insaturés et en diverses vitamines, dont la B12… si vous aimez les sushis, vous allez l'adorer. »

À cet égard, un photobioréacteur pourrait fonctionner comme un fabricant de suppléments nutritionnels. De la même manière que les gens ajoutent du varech séché à leur nourriture pour la nutrition supplémentaire, les flocons de Chlorella pourraient être ajoutés aux repas des astronautes pour les fortifier. Dans le même temps, les cultures d'algues filtreront l'eau et l'air du navire pour aider à soutenir l'équipage.

Surtout, l'objectif à long terme de cette recherche est de faciliter les missions spatiales de longue durée. Qu'il s'agisse de missions en équipage sur la surface lunaire, de missions en équipage sur Mars ou dans d'autres endroits éloignés du système solaire, les plus grands défis consistent à trouver des moyens de réduire la masse totale des systèmes spatiaux (afin de réduire les coûts) et la dépendance à l'égard du réapprovisionnement. missions. Johannes Martin, l'un des co-enquêteurs, a dit ceci:

«Pour y parvenir, les futurs domaines d'intérêt comprennent le traitement en aval des algues en aliments comestibles et l'extension du système pour fournir de l'oxygène à un astronaute. Nous travaillerons également sur les interconnexions avec d'autres sous-systèmes du LSS, tels que le système de traitement des eaux usées, et le transfert et l'adaptation de la technologie à un système basé sur la gravité comme une base lunaire. "

En regardant vers l'avenir, il est clair que les solutions pour vivre hors du monde impliqueront probablement des systèmes mécaniques et biologiques. En fusionnant le organique et le synthétique, nous avons de meilleures chances de créer des systèmes capables d'assurer la durabilité et l'autosuffisance à long terme.