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Et si l’aventure d’un voyage vers Mars commençait en Suisse romande...

La région romande serait idéale pour accueillir la construction d’un vaste «écosystème artificiel clos», simulant l’équipement dont auraient besoin les passagers d’un vaisseau vers Mars pour recycler leurs déchets et produire leur nourriture

Simuler en Suisseun voyage vers Mars

Espace Selon un rapport universitaire, la région romande serait idéale pour construire un écosystème imitant celui d’un engin spatial

Les technologies de recyclage développées seraient utiles sur Terre

L’aventure d’un voyage vers Mars débutera-t-elle concrètement en Suisse romande? La région, avec son tissu techno-scientifique et industriel, constituerait un lieu idéal pour établir un «écosystème clos artificiel» complet, une installation permettant de tester en circuit fermé les dispositifs assurant la viabilité humaine d’un aller-retour vers la planète rouge. Mieux: cette infrastructure de simulation pourrait aider la recherche en écologie industrielle, dans les méthodes de recyclage plus efficaces, les énergies renouvelables, l’écocompatibilité des produits, etc.

Pour l’heure, l’Agence spatiale européenne (ESA) n’a fait aucun franc appel d’offres pour un tel projet, même si l’idée existe. Mais si tel devait être le cas, la Suisse occidentale pourrait se placer en «pole position», conclut un rapport de l’Université de Lausanne (UNIL), nommé «Oïkosmos» (contraction de oïkos, habitat, et kosmos), dont Le Temps a lu une version quasi finale et dont l’idée sera présentée ce vendredi à la conférence NipConf*. Un document qui sort alors que des chercheurs du MIT, à Boston, ont montré qu’avec les technologies actuelles, les passagers d’un vaisseau martien mourraient au bout de 68 jours, d’asphyxie.

Pour aller et revenir de cette planète, il faut un millier de jours. Et un équipage de quatre à six personnes. «Or un homme a besoin chaque jour d’une quinzaine de litres d’eau (pour s’hydrater, se laver), sans parler de la nourriture, dit Théodore Besson, coauteur de l’étude avec le professeur d’écologie industrielle Suren Erkman. Il devient impossible d’emporter à bord tous les éléments nécessaires à la survie, dont la masse serait considérable et coûterait des montants exorbitants à lancer.» Seule solution: imaginer d’une part des systèmes de recyclage (eau, air, déchets), de l’autre des méthodes de production de nourriture et d’oxygène. Voire de coupler les deux.

La démarche n’est pas nouvelle. Les premiers existent déjà en partie, sur la Station spatiale internationale (ISS). Mais produire en milieu spatial clos de la nourriture (végétale) s’avère complexe. Diverses agences spatiales l’ont tenté, avec un succès mitigé. «Toutes ont voulu aller trop vite, dit Christophe Lasseur, de l’ESA. Si, pour faire voler dans l’espace une carte électronique, il est déjà ardu de prouver qu’elle est fiable et sans danger, faire cette même démarche avec des systèmes vivants est encore plus difficile.» Ce chercheur français gère, lui, le projet Melissa, lancé en 1989.

En 2009 a été installé à Barcelone un modèle d’écosystème clos artificiel (ECA), le plus avancé du genre, composé de quatre compartiments devant recycler les eaux usées et les déchets à l’aide de bactéries pour produire eau, nutriments et azote afin de faire pousser des plantes comestibles et générer de l’oxygène (voir infographie). «Que ce projet dure depuis 25 ans suscite de l’admiration mais surprend aussi», dit Théodore Besson. «Nous procédons de façon non pas holistique, mais déterministe, justifie Christophe Lasseur. Nous voulons contrôler et prédire, avec des lois «mécanistiques», ce qui se passe si tel paramètre change (température, substrat). Aucune mission spatiale «longue durée» n’étant prévue, nous voulons que, lorsque tel sera le cas, nos expériences soient extrapolables. Ce travail de détails est chronophage

Christophe Lasseur se dit confiant. «Dès février 2015, nous assemblerons la boucle pour la tester sur des rats et nous rapprocher ainsi d’une installation en boucle fermée», révèle-t-il au Temps. Si c’est un succès, il resterait deux défis: «Refaire l’expérience avec des plantes – là, nous utilisons des micro-organismes. Or, avec des multicellulaires, c’est moins simple. Ensuite, il faudra tester un tel ECA en microgravité.»

«L’étape ultime sera alors de construire sur Terre un démonstrateur similaire capable de reproduire les contraintes spécifiques des habitats clos mais pour des humains cette fois, appelé FIPES, cela afin de tester des enjeux comme la gestion des ressources ou la biosécurité dans des conditions d’isolation extrêmes», dit Théodore Besson. Or, selon lui, aucune agence spatiale n’a un tel projet à son agenda, tant les coûts sont élevés. «Il faudrait d’abord esquisser les détails d’une mission martienne», dit Christophe Lasseur, en ajoutant que seuls 40 millions d’euros ont été alloués à Melissa en un quart de siècle. «Une telle entreprise ne peut venir que d’une communauté de nations», commente Volker Gass, directeur du Swiss Space Center. «Comme le dit un ancien directeur de l’ESA, poursuit Christophe Lasseur, l’aspect positif de vouloir aller sur Mars, c’est que le jour où l’on ira, il n’y aura plus de problèmes sur Terre, tant tout le monde se sera mis d’accord pour trouver des solutions durables…»

C’est précisément cette vision que développent Théodore Besson et Suren Erkman: et si l’on misait, pour concrétiser un tel projet, non seulement sur son intérêt pour l’exploration spatiale, mais surtout sur ses retombées possibles sur Terre? «Développer un tel FIPES permettrait de trouver des solutions techniques à des problématiques terrestres cruciales: recyclage et utilisation optimale des ressources, écotoxicologie, biosécurité, habitat autonome et durable.» Par ailleurs, Théodore Besson est convaincu qu’une infrastructure d’étude en milieu très confiné intéresserait moult chercheurs, académiques ou privés: microbiologistes voulant étudier des organismes en ne faisant varier que certains facteurs, ingénieurs souhaitant optimiser la miniaturisation de leur produit, physiologistes désireux d’étudier chez un être vivant le contenu des matières «sortantes» en regard de celles ingérées, technologistes de l’information avides de récolter des données dans un environnement clos bardé de capteurs…

Pour l’étude «Oïkosmos», le biologiste a donc passé la Suisse occidentale à la loupe, pour y repérer les acteurs potentiels d’un tel projet, académiques, institutionnels ou industriels. Conclusion: «Il y aurait ici un terreau très fertile et synergique. Nous avons une centaine de groupes de recherche de la région qui pourraient tirer profit d’une telle installation.» «Cette conclusion est sensée, dit Volker Gass, tant la Suisse est reconnue pour ses capacités en matière de fiabilité et de miniaturisation des technologies, deux aspects très utiles pour un tel projet.»

Du côté de la Division spatiale du Secrétariat d’Etat à la recherche (SSO), le conseiller Oliver Botta, qui n’a pas encore lu le rapport, déclare que «la Suisse contribue financièrement à Melissa depuis quelques années, offrant l’opportunité aux chercheurs et à l’industrie suisse d’y participer. Notre but est de faire voler des expériences, par exemple sur l’ISS. Si la recherche est bien l’un des piliers de la politique spatiale suisse, les possibles retombées en écologie industrielle sont bien sûr valables mais ne sont pas aujourd’hui au cœur de notre périmètre d’action. Il s’agirait donc de coordonner l’établissement d’un tel démonstrateur avec diverses institutions et hautes écoles car, certes, il y aurait les capacités industrielles et académiques.»

Cette retenue n’étonne pas Volker Gass, «tant le rôle du SSO est bien de se focaliser sur les projets spatiaux. Ce serait plutôt du côté des milieux économiques et industriels qu’il faudrait imaginer un modèle d’affaires.» Théodore Besson et Christophe Lasseur l’admettent: «Il faut davantage intéresser les industriels et les start-up, surtout s’ils ne sont pas impliqués dans le spatial, pour favoriser l’avènement des prochaines étapes», dit le premier. Et l’autre: «Avec un marché du spatial estimé entre 50 et 70 milliards de dollars, et paraissant donc limité, il faut multiplier les points d’ancrage dans l’économie. Il faut élargir la communauté des chercheurs impliqués à l’agriculture, aux pharmas, aux biotechs et cleantechs, car pour les acteurs de ces domaines, qui ont des intérêts à court terme, ce projet semble encore trop futuriste. Cela permettrait à l’ESA de valoriser globalement les retombées d’un tel projet, bien au-delà des exemples très spécifiques d’applications technologiques issus de Melissa

Comment procéder? «En communiquant mieux sur nos activités», dit Christophe Lasseur. Et si l’ESA lançait l’appel d’offres pour le FIPES? «Ce serait une erreur stratégique de faire un choix trop tôt quant au démonstrateur humain, tant que les expériences sur les animaux ne sont pas terminées et tant qu’il n’y a pas de vraie volonté internationale, au risque de démotiver les acteurs.»

«Rien n’empêche de se profiler, de profiler la région», dit Philippe Moreillon, vice-recteur de l’UNIL. Car la concurrence est déjà vive: «Un plan existe en Allemagne notamment», dit Théodore Besson. Et en Russie, où s’est déroulée l’expérience Mars500, simulant un voyage vers Mars durant 520 jours, on évalue l’idée. A Lausanne, on compte bien défendre les acquis d’«Oïkosmos» et les valoriser: l’UNIL doit officiellement rejoindre la dizaine de partenaires du consortium Melissa le 20 novembre.

* Conférence NipConf, ce 24 octobre dès 9h, SwissTechCenter, EPFL.Infos: http://nipconf.com

«Une telle entreprise ne peut venir qued’une communautéde nations»

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