Comment faire une base sur Mars ? Simple :vous envoyez des bactéries sur la planète rouge et les laissez extraire du fer. Après quelques années, vous envoyez des colons humains qui utilisent le fer pour construire une base. Cette, en un mot, est la proposition de doctorat. candidat Benjamin Lehner de l'Université de technologie de Delft. Avec des collègues de Delft et des chercheurs des agences spatiales ESA et NASA, Lehner a travaillé sur un vaste plan pour une mission sans pilote utilisant des bactéries au cours des quatre dernières années. Le vendredi 22 novembre, il défendra son doctorat. thèse à la TU Delft.

Supposons que vous vouliez construire une base sur Mars. Bien sûr, vous pourriez charger une fusée avec des astronautes, outils et matériaux de construction. Mais une telle approche est très coûteuse, en raison des coûts astronomiques par kilo impliqués dans les lancements spatiaux. En plus de ça, les gens sont mal équipés pour résister aux radiations auxquelles ils sont exposés lors de leur voyage vers Mars et à la surface de la planète rouge elle-même. Ils ont également besoin d'oxygène et de quantités substantielles de nourriture et ils se fatiguent et tombent malades.

Capsule sans pilote

Benjamin Lehner, un doctorat étudiant à l'Université de Technologie de Delft avec une formation à la fois en nanotechnologie et en biologie, a maintenant mis au point un plan qui n'implique aucun être humain au cours des deux premières années. Son plan élimine également le besoin d'envoyer des matériaux lourds sur Mars. Dans sa thèse, Lehner propose l'utilisation de capsules sans pilote contenant trois composants :un rover, un bioréacteur et une imprimante 3D.

Le rover n'est guère plus qu'une pelle sur roues. Au cours de la journée, il récupère le sol martien riche en fer (appelé régolithe) et l'apporte au bioréacteur. Ce réacteur est rempli de bactéries de l'espèce Shewanella oneidensis. « Dans sa forme naturelle, nous ne pouvons pas utiliser beaucoup de fer dans le sol martien, " explique Lehner. " Mais S. oneidensis a la capacité de transformer une partie du sol en magnétite, un oxyde de fer magnétique."

Une fois que les bactéries ont fait leur travail, la magnétite peut être extraite avec des aimants. En utilisant une technique appelée Fabrication de céramiques à base de lithographie (LCM), l'imprimante 3D convertit ensuite la matière première en vis, des noisettes, plaques de fer et autres objets, tout ce dont les futurs colons ont besoin pour construire une base martienne.

Certains avantages majeurs des bactéries sont qu'elles s'auto-reproduisent, faciles et bon marché à transporter et qu'ils peuvent résister à de grandes quantités de rayonnement. Dans le plan de Lehner, les micro-algues nourrissent les bactéries. Ces algues convertissent la lumière du soleil et le CO 2 de l'atmosphère martienne en nutriments et en oxygène. Ils produisent également des déchets résiduels, qui sera une ressource importante pour les premiers colons de Mars puisqu'elle pourra être utilisée comme compost. Le réacteur de biomine lui-même produit également de tels déchets organiques.

Risque de contamination

Lehner et son équipe ont calculé combien de fer une capsule sans pilote avec un réacteur de 1400 litres pourrait produire :environ 350 kilogrammes par an. "Après 3,3 ans, il produirait plus de fer que ne peut en contenir la capsule, " dit-il. " En envoyant plusieurs de ces modules sans pilote sur Mars, nous pouvons produire une bonne quantité de fer en quelques années."

Le doctorat le candidat a également envisagé le stockage du matériel imprimé en 3D. "Nous voulons empêcher nos bactéries de contaminer la planète, car cela pourrait entraver la recherche de la vie sur Mars. » La solution ? Une chambre scellée gonflable fixée sur un côté de la capsule. Le matériel peut être stocké en toute sécurité dans cet espace protégé.

La poursuite du développement

La proposition de Lehner s'inscrit dans une approche de plus en plus populaire dans la recherche spatiale ces dernières années :l'utilisation des ressources in situ (ISRU), la collection, le traitement et l'utilisation de matériaux naturellement présents sur une planète ou un autre corps céleste. " L'ISRU est une technologie importante que nous devons mettre au point afin de rendre possible l'exploration durable, " dit le Dr Aidan Cowley, Conseiller scientifique de l'ESA. "Toutes les approches doivent être examinées, et dans ce contexte, Le travail de Benjamin ajoute des informations précieuses sur les processus biologiques pour de telles applications."

L'ESA et la NASA ont déjà indiqué qu'elles souhaitaient développer davantage les idées de Lehner. « Alors qui sait, peut-être que ce plan deviendra une réalité un jour, ", dit-il fièrement.