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Décollage du premier volet de la mission ExoMars vers Mars, depuis Baïkonour, le 14 mars 2016.
© Kirill Kudryavtsev

ESPACE

A bord d'ExoMars, les bactéries terrestres sont interdites de voyage vers Mars

Comment s’assurer que la sonde européenne ExoMars détecte – si elle y parvient – des formes de vie extraterrestres et non des micro-organismes qui auraient été importés par l’engin lui-même? Les risques de contaminer la planète rouge sont réels

Traquer la vie, passée ou présente, sur Mars! C’est l’objectif de la double mission russo-européenne ExoMars, dont le premier élément a décollé sans encombre lundi depuis la base de Baïkonour, au milieu des steppes venteuses du Kazakhstan. Sous la coiffe du lanceur russe Proton: une sonde spatiale, TGO (Trace Gas Orbiter), qui voguera autour de l’astre voisin de la Terre, ainsi qu’un petit atterrisseur, Schiaparelli, chargé de valider les capacités européennes de s’y poser, en octobre prochain. Tout cela avant l’arrivée, en principe en 2018, d’un rover capable de forer à 2 m de profondeur et d’analyser les échantillons récoltés.

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Traquer sur Mars des formes de microorganismes propres à la planète rouge, s’entend. Et non pas redécouvrir des microbes terrestres que les vaisseaux manufacturés auraient pris en «stop»… Car avec chaque mission se posant sur un autre astre, la crainte est la même: contaminer la cible, sans le savoir, avec des germes importés depuis la Terre.

Désormais, pour éviter de telles fâcheuses situations, un protocole très strict de mesures est appliqué; ExoMars n’y a pas coupé. «Il a été montré que Schiaparelli est aussi propre que le rover américain Curiosity», assure Albert Haldeman. Responsable à l’Agence spatiale européenne (ESA) de l’intégration des instruments sur les plates-formes martiennes, ce Fribourgeois de Cordast était présent pour le lancement à Baïkonour, où il a passé quelques semaines de travail ces derniers mois.

Bactéries intersidérales

La question d’une contamination d’autres planètes par des formes de vie terrestres à bord d’engins d’exploration est loin d’être saugrenue. Plusieurs études ont montré à quel point «une large variété de micro-organismes sont capables de supporter un périple dans le vide intersidéral», explique dans le National Geographic Catharine Conley, responsable de la protection planétaire à la Nasa. Par exemple, outre des bactéries, des lichens vivant dans le permafrost arctique et résistant aux rayons UV assurent une photosynthèse même sans eau liquide, simplement en utilisant l’humidité de l’atmosphère – qui est de 100% le soir et le matin sur Mars; en 2012, des scientifiques ont vérifié qu’ils pouvaient survivre à des conditions de vie martiennes.

Au fur et à mesure que s’établissaient ces connaissances, les scientifiques ont donc préconisé des procédures rigoureuses de propreté lors de la construction des robots spatiaux. «Toutes les agences spatiales appliquent, dans le cadre du Traité de l’ONU sur l’espace lointain, un code établi par le Comité pour la recherche spatiale (COSPAR)», dit Albert Haldemann. «Y souscrire est un défi, mais c’est faisable, si c’est planifié dès le début», assure Gerhard Kminek, chargé de protection planétaire à l’ESA.

Code de conduite

Ce code de conduite impose aux agences de remplir l’un ou l’autre de deux critères. Celles-ci doivent soit prouver que leur engin a très peu de chance de s’écraser sur l’astre visé, soit que, en cas de crash, la probabilité de contamination se situe au-dessous d’une certaine norme. Pour TGO, l’ESA a ainsi démontré qu’il y a moins de 1% de chance que la sonde impacte la planète d’ici 2035, et moins de 5% qu’elle le fasse entre 20 et 50 ans après le lancement. Ces vérifications sont faites par des experts indépendants, qui en évaluent la fiabilité de la mission, celle des systèmes embarqués ainsi que les effets de l’environnement spatial naturel comme les micrométéorites ou les variations atmosphériques de Mars. Le dernier étage du lanceur propulsant la sonde a aussi été inclus dans ces précautions.

Et pour l’atterrisseur, tous ces critères son encore plus stricts. Le standard international veut qu’il doive subsister moins de 300 000 cellules microbiennes viables sur l’entier d’un engin pour que celui-ci puisse être lancé. Par comparaison, un gramme de terre contient entre un et cent millions de telles cellules.

Pour assurer cette absence de contamination, tous les instruments ont été développés avec la plus grande minutie dans des salles dites «blanches». Des sites, nettoyés au peroxyde d’hydrogène, qui deviennent plus propres que la salle d’opération d’un hôpital standard grâce aussi au système de filtration d’air, et au fait que les travailleurs pénètrent là via une douche à air et restent entièrement enveloppés dans leurs «costumes de lapin», explique l’ESA sur son site. «Ces contraintes rajoutent une couche de complexité au travail des industriels», dit Albert Haldemann. «C’était une première pour les sociétés européennes impliquées sur Schiaparelli», précise Gerhard Kminek.

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Ensuite, pour fixer ces instruments sur TGO et Schiaparelli sans quitter cette «chaîne de propreté», des tentes stériles ont été érigées à Cannes, chez Thales Alenia Space qui a fait ce travail, ainsi qu’à Baïkonour. L’équipement de la sonde a été nettoyé avec de l’alcool stérile (isopropyl à 80%). Tandis que Schiaparelli a été exposé à un traitement de chaleur, 110 à 125°C, pour éliminer tout intrus microbactérien. «Au final, nous étions 40% en dessous du seuil des 300 000 bactéries tolérées», se félicite Gerhard Kminek.

Fardeau biologique

Régulièrement, des prélèvements ont été faits sur ce matériel spatial. Pour mesurer la contamination possible, aussi appelée «fardeau biologique», ces échantillons sont placés en culture dans des boîtes de Petri, durant quelques heures à plusieurs jours. «Ensuite, l’on compte les colonies de microorganismes présents: il ne doit en principe pas y en avoir, au pire une», dit Albert Haldemann. Quelque 3000 de ces tests ont été menés.

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Tous les microorganismes malgré tout repérés dans les salles blanches et sur les engins spatiaux sont recensés dans un catalogue, en libre consultation. De quoi permettre, en cas de découverte d’une forme de vie extraterrestre, de vérifier rapidement si celle-ci ne figure pas d’abord sur cette liste… En novembre 2013, cette initiative a permis une découverte surprenante: la même bactérie, alors inconnue au bataillon, a été trouvée d’abord en 2007 lors de la préparation au lancement de l’atterrisseur Mars Phoenix dans le Bâtiment des opérations de maintenance dangereuses du Centre spatial Kennedy de la Nasa, puis en 2009, dans le Bâtiment d’assemblage final au Centre spatial de Kourou lors de la campagne de lancement des observatoires Herschel et Planck.

Une mystérieuse espèce peut vivre dans les salles blanches

Baptisée Tersicoccus phoenici, cette bactérie représente non seulement une nouvelle espèce, mais aussi un nouveau genre – la catégorie taxonomique au-dessus – sans que les scientifiques s’expliquent exactement cette découverte duale. «Nous voulons mieux comprendre ce genre de microbes, car leur capacité à s’adapter et à survivre dans les salles blanches pourrait aussi leur permettre de survivre sur un engin spatial», commentait alors Parag Vaishampayan, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa, et auteur principal de cette étude parue dans l’International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.

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Au fait, n’est-il pas trop tard pour s’inquiéter? Les premières sondes martiennes n’ont pas subi de traitement de purification aussi drastique, et ont peut-être déjà contaminé la planète rouge? «Les Vikings, dès 1970, de par leur construction métallique, ont pu être placées entières dans des cuves pour être stérilisées», dit Albert Haldemann.

Des bactéries terrestres sur Mars, du déjà-vu?

Dans les autres cas, tout au plus la contamination a-t-elle été très locale sur Mars, pour autant que des organismes aient pu survivre au voyage interplanétaire et aux rayonnements délétères qui règnent dans l’espace, puis aient pu se disséminer et se reproduire. Car il «faut distinguer entre les microorganismes qui peuvent survivre et ceux qui peuvent coloniser un endroit, avec pour cela le besoin de se reproduire», dit Kasthuri Venkateswaran, du groupe de protection biologique du JPL, aussi dans la National Geographic. «Et puis, reprend Albert Haldemann, ces premiers engins ne se sont pas posés dans les régions très sensibles où il pourrait y avoir de l’eau. Aux pôles, où il fait constamment -100°C, le taux de survie serait nul.»

Selon le planétologue fribourgeois, il est même possible qu’une contamination de Mars par des microorganismes terrestres ne constitue pas une première: «Il y a deux milliards d’années, lors des impacts de météorites sur Terre, il se peut que plusieurs d’entre elles aient ensuite transporté des formes de vie sur la planète rouge, et que celles-ci s’y trouvent encore.» Plus original encore – mais le chercheur indique que c’est son hypothèse personnelle –, «nous serions tous des Martiens!» Autrement dit, ce seraient des météorites en provenance de Mars et chargées de vie qui auraient fait apparaître celle-ci sur la Terre, avant que notre voisine planétaire devienne, elle, trop hostile.

A propos d’endroit sensible: non loin de là où Schiaparelli devrait se poser sur Mars en octobre, crapahute encore Opportunity. Or le rover américain est doté d’une caméra. L’idée d’Albert Haldemann, qui jadis a justement longuement travaillé au JPL sur les robots roulants américains jumeaux Opportunity et Spirit, serait de «brièvement dérouter le premier pour lui faire filmer la descente de Schiaparelli sur Mars. Ce serait fantastique! Mes anciens collègues américains m’ont assuré qu’ils allaient y réfléchir.»

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