La bonne nouvelle pour les partisans de la colonisation de l’espace est que les scientifiques ont montré qu’il est possible de faire pousser des plantes dans la terre lunaire. Mais la mauvaise nouvelle pour tous ceux qui imaginent un bar à salades luxuriant pour les astronautes lunaires est que les plantes cultivées dans le régolithe lunaire ne poussent pas très bien et sont généralement stressées par l’expérience.
Dans une nouvelle étude publiée jeudi dans la revue Communications Biology, des chercheurs de l’Université de Floride ont fait pousser pour la première fois des plantes dans du régolithe lunaire provenant des missions Apollo de la Nasa, et ont comparé leur croissance à celle de plantes semées dans des cendres volcaniques terrestres.
Les performances médiocres des plantes cultivées dans les échantillons Apollo représentent un défi pour les partisans de l’utilisation des ressources in situ, terme désignant les astronautes qui créent leur eau, leur oxygène, leur carburant ou, dans ce cas, leur nourriture, à partir de ressources trouvées sur un corps extraplanétaire plutôt que de les transporter depuis chez eux.
Les chercheurs ont semé Arabidopsis thaliana, une petite plante à fleurs plus connue sous le nom de cresson, soit dans des échantillons de régolithe lunaire ramenés sur Terre par les missions Apollo 11, 12 et 17, soit dans un sol témoin à base de cendres volcaniques conçu pour imiter le régolithe lunaire. Les plantes semées dans les échantillons lunaires ont poussé plus lentement, ont été plus petites et ont montré plus de signes de stress, tels que la pigmentation et l’expression de gènes liés au stress, que celles cultivées dans la cendre volcanique.
Et alors que les plantes cultivées dans la cendre volcanique se sont développées plus ou moins uniformément, les plantes cultivées dans les échantillons d’Apollo 11 se sont moins bien comportées que celles des échantillons d’Apollo 12 et 17, ce qui suggère une variabilité dans les échantillons. L’échantillon d’Apollo 11, par exemple, a été exposé le plus longtemps aux radiations solaires et cosmiques, et les chercheurs pensent que les effets de ce bombardement énergétique à long terme ont pu rendre le régolithe lunaire particulièrement réactif à la biologie.
L’étude est la première à tenter de faire pousser des plantes dans le régolithe lunaire comme principal milieu de croissance, et les résultats contrastent avec ceux des expériences menées dans les années 1970.
Au cours du programme Apollo, les chercheurs ont émietté le régolithe lunaire, donnant aux plantes poussant dans le sol terrestre un placage de poussière lunaire, et ont constaté que les plantes se sont développées par rapport aux témoins. Les expériences visaient principalement à s’assurer qu’aucun agent pathogène ou toxine inconnu ne se cachait dans les échantillons lunaires ramenés par les astronautes, et les chercheurs pensent que les nutriments supplémentaires sont responsables de la croissance des plantes.
Les graines apportées sur la Lune par les astronautes d’Apollo et ramenées sur Terre ont ensuite été plantées, et nombre d’entre elles sont devenues des “arbres lunaires” adultes, mais l’expérience portait sur la viabilité des graines apportées dans l’espace, et non sur celle des graines dans le sol de l’espace.
Plus récemment, en 2019, une expérience menée à bord de l’atterrisseur lunaire chinois Chang’e 4 a permis de faire germer des graines sur la Lune pour la première fois, mais dans un conteneur scellé avec du sol terrestre.
La conclusion de l’étude actuelle est que la culture sur la Lune ne sera pas aussi simple que l’installation d’une serre pressurisée et la plantation de graines. Comme pour d’autres expériences d’utilisation des ressources in situ, des recherches supplémentaires sont nécessaires.
Les agences spatiales comme la Nasa et l’Agence spatiale européenne étudient actuellement de nombreuses technologies différentes pour utiliser les ressources trouvées dans l’espace afin que les astronautes ne soient pas obligés d’emporter tout ce dont ils ont besoin depuis la Terre. Les scientifiques de l’Esa étudient par exemple comment extraire l’oxygène du régolithe lunaire fondu, tandis qu’un dispositif expérimental installé sur le rover martien Persévérance de la Nasa extrait l’oxygène de l’atmosphère ténue de la planète rouge.
La Nasa prévoit de retourner sur la Lune en 2025 dans le cadre du programme Artemis de l’agence spatiale, qui vise à utiliser la Lune comme zone d’entraînement avant une mission vers Mars au début des années 2040. Les astronautes qui passeront des semaines ou des mois sur la Lune auront tout le loisir d’expérimenter l’utilisation des ressources in situ, y compris les moyens de modifier le régolithe lunaire pour le rendre plus favorable aux plantes.
Et cela pourrait nécessiter beaucoup d’expérimentation, selon les auteurs de la présente étude.
“Une caractérisation et une optimisation plus poussées seraient nécessaires avant que le régolithe puisse être considéré comme une ressource in situ de routine, en particulier dans les endroits où le régolithe est très mature”, écrivent-ils dans l’article.
