Il y a un peu plus de cinq ans, le 22 février 2019, une sonde spatiale sans pilote était placée en orbite autour de la Lune. Nommé Beresheet et construit par SpaceIL et Israel Aerospace Industries, il était destiné à être le premier vaisseau spatial privé à effectuer un atterrissage en douceur. Parmi la charge utile de la sonde se trouvaient des tardigrades, réputés pour leur capacité à survivre même dans les climats les plus rigoureux.
La mission a connu des difficultés dès le début, avec la panne des caméras « star tracker » destinées à déterminer l'orientation de l'engin spatial et ainsi contrôler correctement ses moteurs. Les contraintes budgétaires avaient imposé une conception épurée, et même si le centre de commandement a pu contourner certains problèmes, les choses sont devenues encore plus délicates le 11 avril, jour du débarquement.
Sur le chemin vers la Lune, le vaisseau spatial voyageait à grande vitesse et il fallait le ralentir considérablement pour effectuer un atterrissage en douceur. Malheureusement lors de la manœuvre de freinage, un gyroscope est tombé en panne, bloquant le moteur principal. A 150 m d'altitude, Beresheet roulait toujours à 500 km/h, bien trop vite pour être arrêté à temps. L'impact a été violent :la sonde s'est brisée et ses restes ont été dispersés sur une distance d'une centaine de mètres. Nous le savons car le site a été photographié par le satellite LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA le 22 avril.
Alors, qu’est-il arrivé aux tardigrades qui voyageaient à bord de la sonde ? Compte tenu de leur remarquable capacité à survivre à des situations qui tueraient à peu près n’importe quel autre animal, auraient-ils pu contaminer la lune ? Pire encore, pourraient-ils être capables de le reproduire et de le coloniser ?
Les tardigrades sont des animaux microscopiques mesurant moins d'un millimètre de longueur. Tous possèdent des neurones, une bouche s'ouvrant au bout d'une trompe rétractable, un intestin contenant un microbiote et quatre paires de pattes non articulées terminées par des griffes, et la plupart ont deux yeux. Aussi petits soient-ils, ils partagent un ancêtre commun avec les arthropodes tels que les insectes et les arachnides.
La plupart des tardigrades vivent dans des milieux aquatiques, mais on peut les trouver dans n'importe quel environnement, même urbain. Emmanuelle Delagoutte, chercheuse au CNRS, les récolte dans les mousses et lichens du Jardin des Plantes à Paris. Pour être actifs, se nourrir de microalgues comme la chlorelle, et se déplacer, grandir et se reproduire, les tardigrades ont besoin d'être entourés d'un film d'eau. Ils se reproduisent de manière sexuée ou asexuée via la parthénogenèse (à partir d'un œuf non fécondé) ou même par hermaphrodisme, lorsqu'un individu (qui possède à la fois des gamètes mâles et femelles) s'autoféconde. Une fois l’œuf éclos, la vie active d’un tardigrade dure de 3 à 30 mois. Au total, 1 265 espèces ont été décrites, dont deux fossiles.
Les tardigrades sont réputés pour leur résistance à des conditions qui n’existent ni sur Terre ni sur la Lune. Ils peuvent arrêter leur métabolisme en perdant jusqu’à 95 % de leur eau corporelle. Certaines espèces synthétisent un sucre, le tréhalose, qui agit comme un antigel, tandis que d'autres synthétisent des protéines censées incorporer des constituants cellulaires dans un réseau « vitreux » amorphe qui offre résistance et protection à chaque cellule.
Lors de la déshydratation, le corps du tardigrade peut réduire de moitié sa taille normale. Les pattes disparaissent, seules les griffes restent visibles. Cet état, connu sous le nom de cryptobiose, persiste jusqu'à ce que les conditions pour une vie active redeviennent favorables.
Selon les espèces de tardigrades, les individus ont besoin de plus ou moins de temps pour se déshydrater et tous les spécimens d'une même espèce ne parviennent pas à reprendre une vie active. Les adultes déshydratés survivent quelques minutes à des températures allant de -272°C à 150°C, et à long terme à des doses élevées de rayons gamma de 1 000 ou 4 400 Gray (Gy). A titre de comparaison, une dose de 10 Gy est mortelle pour l'homme, et 40 à 50 000 Gy stérilisent tous types de matériel. Cependant, quelle que soit la dose, les radiations tuent les œufs tardigrades. De plus, la protection conférée par la cryptobiose n'est pas toujours claire, comme dans le cas de Milnesium tardigradum. , où les radiations affectent de la même manière les animaux actifs et déshydratés.
Alors, qu’est-il arrivé aux tardigrades après leur crash sur la lune ? Certains d'entre eux sont-ils encore viables, enfouis sous le régolithe de la Lune, cette poussière dont la profondeur varie de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres ?
Tout d’abord, ils doivent avoir survécu à l’impact. Des tests en laboratoire ont montré que des spécimens congelés de l'espèce Hypsibius dujardini voyageant à 3 000 km/h dans le vide étaient mortellement endommagés lorsqu'ils s'écrasaient dans le sable. Cependant, ils ont survécu à des impacts de 2 600 km/h ou moins et leur « atterrissage brutal » sur la Lune, bien que non désiré, a été beaucoup plus lent.
La surface de la Lune n'est pas protégée des particules solaires et des rayons cosmiques, notamment gamma, mais là aussi, les tardigrades seraient capables de résister. En effet, Robert Wimmer-Schweingruber, professeur à l'Université de Kiel en Allemagne, et son équipe ont montré que les doses de rayons gamma frappant la surface lunaire étaient permanentes mais faibles par rapport aux doses mentionnées ci-dessus :10 ans d'exposition aux rayons gamma. correspondrait à une dose totale d'environ 1 Gy.
Enfin, les tardigrades devraient résister au manque d'eau ainsi qu'à des températures allant de -170 à -190°C la nuit lunaire et de 100 à 120°C le jour. Un jour ou une nuit lunaire dure longtemps, un peu moins de 15 jours terrestres. La sonde elle-même n'a pas été conçue pour résister à de telles conditions extrêmes et même si elle ne s'était pas écrasée, elle aurait cessé toute activité après seulement quelques jours terrestres.
Malheureusement pour les tardigrades, ils ne peuvent pas surmonter le manque d’eau liquide, d’oxygène et de microalgues :ils ne pourraient jamais se réactiver, et encore moins se reproduire. Leur colonisation de la Lune est donc impossible. Pourtant, des spécimens inactifs se trouvent sur le sol lunaire et leur présence soulève des questions éthiques, comme le souligne Matthew Silk, écologiste à l’Université d’Édimbourg. De plus, à l’heure où l’exploration spatiale décolle dans toutes les directions, contaminer d’autres planètes pourrait faire perdre l’opportunité de détecter la vie extraterrestre.
Fourni par The Conversation
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