Dans le domaine de l’exploration spatiale, il est absolument vital pour les équipages d’avoir assez de ressources pour mener leurs missions à bien. Par ressources, nous pensons dans un premier temps aux éléments cruciaux permettant de survivre : soit l’oxygène et la nourriture. À présent, une équipe de recherche a mis au point un photobioréacteur (exploitant des algues) permettant justement de générer de l’oxygène et de la nourriture.
En effet, en l’absence de nouveaux approvisionnements, les équipages ont besoin d’un système de survie en boucle fermée, fournissant de l’énergie renouvelable, de l’oxygène et de l’eau. Voici donc un défi pour le moins ambitieux que la NASA se prépare à relever. En ce moment, au cœur de la Station spatiale internationale, les astronautes mettent à l’essai un système de vie alimenté par des algues.
Connue sous le nom de photobioréacteur, cette expérience de fabrication allemande a débutée cette semaine et a été transportée vers l’ISS à bord du vaisseau cargo SpaceX CRS-17 Dragon. À présent, elle convertit le « souffle » des astronautes (soit le dioxyde de carbone, CO2) et la lumière du soleil en dioxygène (O2) et en nourriture.
Cette expérience se poursuivra encore durant six mois, tout en fournissant de l’air respirable, en plus d’alimenter un autre système en boucle fermée qui permet de convertir le dioxyde de carbone en méthane et en eau utilisable (connu sous le nom de ACLS).
« Avec la première démonstration de l’approche hybride, nous sommes à l’avant-garde en ce qui concerne l’avenir des systèmes d’assistance à la vie », a déclaré le chef de l’exploration et du projet, Oliver Angerer, dans un communiqué du Centre aérospatial allemand (DLR). « Bien sûr, l’utilisation de ces systèmes est intéressante principalement pour les stations planétaires de base ou pour de très longues missions. Mais ces technologies ne seront pas disponibles en cas de besoin si les bases ne sont pas créées aujourd’hui », a-t-il ajouté.
À l’heure actuelle, le photobioréacteur est encore beaucoup trop petit pour pouvoir oxygéner tous les passagers à bord. En effet, l’appareil fait deux mètres de large et un mètre de haut. Toutefois, les chercheurs ont de grands rêves pour cette invention : à savoir que l’ACLS aspire une partie du dioxyde de carbone de la cabine et en extrait le méthane et l’eau, qui est ensuite réinjectée dans le système vers un processus d’électrolyse produisant de l’oxygène.
Le but des chercheurs est d’arriver à faire en sorte qu’un jour, ce système hybride puisse fournir de l’air respirable dans l’espace, voire même permettre de créer de la nourriture. À savoir que selon les chercheurs, un astronaute pourrait obtenir environ 30% de son apport alimentaire quotidien par le biais du système actuel, à condition que ce dernier joue le jeu et accepte que sa nourriture soit une « biomasse comestible » riche en protéines.
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Le héros méconnu de cette configuration est la microalgue connue sous le nom de Chlorella vulgaris, qui est logée dans le photobioréacteur. Ce microbe photosynthétique possède une paroi cellulaire extrêmement épaisse, avec une protection mécanique et chimique. En tant que tel, le microorganisme est extrêmement résilient.
« Les petits organismes aquatiques du réacteur utilisent le principe de la photosynthèse pour la production d’oxygène, nécessitant seulement de la lumière et une solution nutritive à cette fin », explique le communiqué du DLR. « Un autre atout de ces algues d’eau douce verdâtres est qu’elles constituent une forme appropriée d’alimentation. Le traitement ultérieur de la biomasse émergente n’est pas examiné dans le cadre de l’expérience actuelle, mais il serait en principe possible », a ajouté le DLR.
Il reste encore de nombreuses étapes à franchir pour les chercheurs, mais ce bioréacteur est un début très prometteur ! Cette nouvelle technologie innovante pourrait bien devenir essentielle pour assurer la viabilité des missions spatiales de longue durée dans le futur. Une affaire à suivre de près au cours de ces six prochains mois !