Aller dans l’espace – et encore moins y rester – coûte cher et est dangereux. Il faut environ un million de dollars pour transporter un demi-kilogramme (1 livre) de matière vers la Lune, et encore plus vers Mars. Et en cours de route, tous les astronautes humains doivent survivre aux radiations, aux variations extrêmes de pression et de température et aux micrométéorites aléatoires qui se précipitent dans le vide comme des balles.
Selon un programme en pleine expansion de la NASA, la solution consiste à faire pousser des champignons sur la Lune – et au-delà.
“Vous ne pouvez pas prendre de planches ou de briques”, déclare Chris Maurer, fondateur de Red House, une entreprise de construction basée à Cleveland en partenariat avec la NASA pour résoudre ce casse-tête du développement extraterrestre. « Alors, avec quoi vas-tu construire ? Et il est très coûteux de prendre des habitats déjà construits.
Il dit que l’idée que la plupart des chercheurs étudient s’appelle ISRU – In-Situ Useful Resource Utilization – « ce qui signifie que vous construisez avec ce que vous avez là-bas, et que ce que vous avez là-bas sera peut-être de l’eau et du régolithe (poussière lunaire). « .
Il s’avère que ces maigres ressources sont largement suffisantes pour nourrir certaines espèces fongiques, qui peuvent ensuite être transformées en matériaux de construction étonnamment résistants, plus résistants que le béton et présentant de nombreux avantages supplémentaires.
La magie de la mycotecture
L’effort visant à exploiter une telle mycotecture – appelé projet Mycotecture Off Planet Structures at Destination – a récemment remporté un contrat de section III avec la NASA, ce qui signifie qu’il recevra le financement nécessaire pour continuer. Autrement dit, les champignons sont prêts à décoller.
Même si les implications de cette technologie champignon sont désormais littéralement astronomiques, la création du matériau lui-même est étonnamment facile. La mycotecture – l’utilisation de matériaux à base de champignons à des fins constructives – est une tendance croissante ces dernières années et a été utilisée dans de nombreux domaines, de l’art au design en passant par le « biocyclage » des déchets.
L’entreprise de Maurer l’a déjà appliqué pour relever des défis ici sur Terre. En Namibie, par exemple, Redhouse gère un programme qui utilise des mycomatériaux pour construire des logements pour les réfugiés climatiques tout en cultivant simultanément des champignons comestibles pour répondre aux problèmes de pénurie alimentaire.
Lorsque Lynn Rothschild, astrobiologiste et chef de projet à la NASA, a pris conscience de ces efforts et d’autres myco-efforts, elle a reconnu leurs applications potentielles pour l’exploration spatiale. Depuis lors, la mycotechnologie a gagné le soutien de personnalités éminentes de la NASA, telles que le géologue Jim Head, qui a autrefois formé des astronautes pour le programme d’exploration lunaire Apollo, et le commandant d’Apollo 15, David Scott, l’une des 12 personnes à avoir jamais marché sur la Lune.
Sur Terre, l’équipe de Maurer fabrique des « briques » de myco en nourrissant simplement diverses espèces de champignons avec de la matière organique provenant de plantes ou de déchets de développement. Le matériau obtenu est ensuite chauffé et compacté en blocs plus résistants que le béton et nettement meilleurs pour l’environnement.
Ce processus est cependant quelque peu inversé lorsqu’il s’agit de l’espace.
“La pression n’a pas vraiment d’importance sur la Lune ou sur Mars car la gravité est bien moindre et les forces de développement vont se diriger vers l’extérieur parce que vous êtes dans un vaisseau spatial pressurisé”, explique Maurer. « Au lieu que la gravité agisse sur votre bâtiment, l’air s’en échappe. Vous n’avez donc pas besoin d’un bon matériau pour la résistance à la compression, mais pour une résistance à la traction réussie pour maintenir cette pression. » Autrement dit, dans l’espace, les bâtiments ne s’effondrent pas, mais s’effondrent.
Le plan est de commencer avec un moule gonflable dans lequel des mycomatériaux sont cultivés à l’aide d’une combinaison de spores fongiques et d’algues terrestres, qui se nourriront de l’eau et du régolithe déjà présents sur la Lune.
«De cette façon, vous pouvez utiliser un peu de biologie vivante et de nutriments», explique Maurer, «et vous pouvez ensuite ajouter beaucoup d’eau lorsque vous arrivez à partir de la glace souterraine. Cela finit par représenter environ 90 % de la masse du bâtiment restant, vous avez donc récupéré la plupart de vos matériaux chez vous, sans avoir besoin de propulser des matériaux lourds depuis la Terre.
« Dès le départ, c’était un énorme avantage. La NASA a déclaré : « Cela nous fera économiser des milliards de dollars, donc nous l’aimons. »
Des bienfaits astronomiques
Au début des recherches, d’autres avantages clés ont rapidement été découverts. Il s’avère que le mycomatériau est également incroyablement efficace pour isoler du froid ainsi que pour protéger contre les micrométéorites et les radiations mortelles.
«Les radiations constituent le principal obstacle à toute mission habitée», explique Maurer. « C’est pour cela que nous n’y sommes pas retournés depuis les années 70 – parce que c’est trop dangereux d’envoyer des gens. À l’époque, nous étions assez cavaliers parce que nous voulions battre les Soviétiques sur la Lune, mais les astronautes étaient tout le temps en grand danger. « Une seule explosion de vent solaire, explique-t-il, aurait presque certainement provoqué un cancer.
Cependant, la mélanine présente dans les champignons s’est révélée très efficace pour protéger les cellules et l’ADN des rayonnements électromagnétiques nocifs, tandis que le mycommatériau ralentit et diffuse également le rayonnement des particules par un mécanisme qui reste à déterminer. Quel que soit le déclencheur, Maurer affirme que les chercheurs de la NASA ont découvert qu’ils pouvaient bloquer plus de 99 % des radiations avec seulement 8 cm (3 pouces) de matériau – une amélioration spectaculaire par rapport au régolithe, qui prend 3 mètres (10 pieds) pour fournir la même sélection. niveau de sécurité.
De plus, on estime que ces constructions de logements pourraient se développer assez rapidement, sur environ 30 à 60 jours. Le processus impliquera l’atterrissage d’un colis scellé, comprenant des toilettes et un évier de cuisine, dont l’intérieur est gonflé par les gaz du bord tandis que sa coque en caoutchouc est remplie d’eau et d’un mélange de spores de champignons ainsi que d’algues autotrophes qui se développent et durcissent selon la forme du moule. Cette préparation rapide n’est peut-être pas si importante au départ, car les premiers moules structurels seraient installés à distance bien avant que les humains ne fassent de même, mais l’équipe de Maurer envisage comment ils pourraient être déployés pour faire pousser des « tentes pour chiots » (petites tentes) en quelques heures seulement. . pour les personnes explorant des paysages extraterrestres.
Bien que les tests sur Terre aient donné des résultats impressionnants, il est toujours possible que des défis imprévus surgissent une fois l’idée introduite dans l’environnement extrême de l’espace.
« D’une manière générale, reconnaît Rothschild, il existe des risques technologiques. La construction sera-t-elle suffisamment solide ? Est-ce que cela fournira vraiment l’isolation que nous pensons ? Quelles seront les propriétés du matériau ? Est-ce que ça va vraiment bien pousser ? La NASA ne le saura peut-être pas avant que les premières constructions à grande échelle ne soient placées sur la Lune.
Mais il faudra encore attendre au moins une décennie. Actuellement, le projet se prépare à envoyer dans le ciel des modèles de validation de principe avec la station spatiale Starlab dont le lancement est prévu en 2028. Fruit d’une collaboration entre Voyager, Airbus, Virgin, Hilton et d’autres partenaires commerciaux et gouvernementaux, Starlab deviendra le principal station spatiale en orbite terrestre basse après la mise hors service de l’actuelle Station spatiale internationale (ISS) au début des années 2030.
La nature précise des premiers myco-projets extraterrestres est encore en discussion. Selon Maurer, il pourrait s’agir d’un panneau interne « qui sera une expérience scientifique en plus d’être une installation de décoration intérieure », de simples meubles comme un canapé ou une chaise, ou même d’un lit agissant comme « un hôtel Hilton dans le ciel ». », qui enveloppe les dormeurs pour les maintenir en place en apesanteur. À peu près au même moment, le programme enverra un modèle à petite échelle sur la Lune pour des tests sur place, suivi d’une construction à grande échelle quelques années plus tard. Après ça, Mars.
Des constructions en cours de construction
“C’est presque comme de la non-fiction scientifique”, déclare Jonathan Dessi-Olive, professeur adjoint à la David R Ravin School of Structure et à l’Université de Caroline du Nord à Charlotte et directeur du MycoMatters Lab. « Ils font de la vraie biologie pour imaginer un avenir potentiel. »
Il convient que leurs qualités d’auto-propagation et de résistance aux radiations rendent les champignons idéaux pour coloniser les paysages à faibles ressources et à forte radiation de Mars et de la Lune, déclarant à propos du projet de la NASA : « Ils travaillent pour avoir [structures] grandir seul grâce à une coopération multi-organismes, ce qui est super excitant.
« J’espère que le gouvernement comprend la nécessité de ces recherches non seulement pour l’exploration spatiale, mais aussi ici sur Terre. »
Maurer, qui est actuellement engagé dans une variété de myco-projets, ici et vers le ciel, affirme qu’il y a eu une courbe d’apprentissage importante dans l’application de ce qu’il avait glané en travaillant avec des champignons sur terre à l’environnement extrême de l’espace, où « le bâtiment pousse vers l’extérieur ». au lieu d’essayer de descendre.
C’est assez étrange, dit-il, mais il faut aussi tenir compte du point d’ébullition de l’eau. « Sans pression, même à des températures inférieures à zéro, l’eau bout. L’eau fait partie intégrante du programme, la pression, la température et les échanges gaz/nutriments doivent donc être très précis.
Il secoue la tête et rit.
« Ce n’est pas tout à fait sorcier, mais c’est proche. »
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