Dans ce qui pourrait être une avancée significative dans l'exploration spatiale, une équipe de chercheurs de l'Institut indien des sciences (IISc) et de l'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) a mis au point un processus durable pour fabriquer des structures en forme de brique sur la lune. Il exploite le sol lunaire, et utilise des bactéries et des fèves de guar pour consolider le sol en structures porteuses possibles. Ces « briques spatiales » pourraient éventuellement être utilisées pour assembler des structures d'habitation à la surface de la lune, suggèrent les chercheurs.

« C'est vraiment passionnant car il rassemble deux domaines différents - la biologie et le génie mécanique -, " dit Aloke Kumar, Professeur adjoint au Département de génie mécanique, IISc, l'un des auteurs de deux études récemment publiées dans Céramique Internationale et PLOS Un .

L'exploration spatiale a connu une croissance exponentielle au cours du siècle dernier. Les ressources de la Terre diminuant rapidement, les scientifiques n'ont fait qu'intensifier leurs efforts pour habiter la lune et peut-être d'autres planètes.

Le coût de l'envoi d'une livre de matériel dans l'espace est d'environ 10 $, 000. Le processus développé par l'équipe de l'IISc et de l'ISRO utilise de l'urée, qui peut être extraite de l'urine humaine, et du sol lunaire comme matières premières pour la construction à la surface de la lune. Cela diminue considérablement les dépenses globales. Le processus a également une empreinte carbone plus faible car il utilise de la gomme de guar au lieu du ciment comme support. Cela pourrait également être exploité pour fabriquer des briques durables sur Terre.

Certains micro-organismes peuvent produire des minéraux par des voies métaboliques. Une de ces bactéries, appelé Sporosarcina pasteurii , produit des cristaux de carbonate de calcium par une voie métabolique appelée cycle uréolytique :il utilise de l'urée et du calcium pour former ces cristaux en tant que sous-produits de la voie. "Les organismes vivants ont été impliqués dans de telles précipitations minérales depuis l'aube de la période cambrienne, et la science moderne leur a maintenant trouvé une utilité, " dit Kumar

Pour exploiter cette capacité, Kumar et ses collègues de l'IISc ont fait équipe avec les scientifiques de l'ISRO Arjun Dey et I Venugopal. Ils ont d'abord mélangé les bactéries avec un simulant de sol lunaire. Puis, ils ont ajouté les sources d'urée et de calcium nécessaires ainsi que de la gomme extraite de fèves de guar d'origine locale. La gomme de guar a été ajoutée pour augmenter la résistance du matériau en servant d'échafaudage pour la précipitation du carbonate. Le produit final obtenu après quelques jours d'incubation s'est avéré posséder une résistance et une usinabilité significatives.

« Notre matériau peut être fabriqué dans n'importe quelle forme de forme libre à l'aide d'un simple tour. Ceci est avantageux car cela évite complètement le besoin de moules spécialisés - un problème courant lorsque l'on essaie de créer une variété de formes par moulage. Cette capacité pourrait également être exploitée pour fabriquer structures imbriquées complexes pour la construction sur la lune, sans avoir besoin de mécanismes de fixation supplémentaires, " explique Koushik Viswanathan, Professeur adjoint au Département de génie mécanique, IISc, un autre auteur.

Les PLOS Une étudier, conçu par Rashmi Dikshit, un DBT-BioCARe Fellow à IISc, ont également étudié l'utilisation d'autres bactéries du sol disponibles localement à la place de S. pasteurii . Après avoir testé différents échantillons de sol à Bangalore, les chercheurs ont trouvé un candidat idéal avec des propriétés similaires : Bacillus velezensis. Juste une fiole de S. pasteurii peut coûter Rs. 50, 000 ; B. velezensis , d'autre part, est environ dix fois moins cher, disent les chercheurs.

Les auteurs pensent qu'il s'agit de la première étape significative vers la construction de bâtiments dans l'espace. « Nous avons encore beaucoup de chemin à parcourir avant de nous pencher sur les habitats extraterrestres. Notre prochaine étape consiste à fabriquer des briques plus grandes avec un processus de production plus automatisé et parallèle, " dit Kumar. " Simultanément, nous aimerions également améliorer encore la résistance de ces briques et les tester dans des conditions de charge variées telles que des impacts et éventuellement des tremblements de lune."