les défis de l’agriculture extraterrestre – Sciences et Avenir › Geeky News

Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir – La Recherche n°901, dated March 2022.

Aux portes de Paris, the ville d’Ivry-sur-Seine (Val-de-Marne) retrouve son spatial destination, I love in 1963 by the Soviet cosmonaut Iouri Gagarine lorsqu’il and avait I inaugurated a vast cité de briques rouges. À un kilomètre de là, a tout aussi vaste parc d’activités align ses entrepôts et bureaux flambant neufs. It is here that the young start-up Interstellar Lab has brought its baggage to the vue d’assembler d’ici à April with the first Biopod, a module ovoïde tout droit sorti d’un science-fiction film and intended for the production of plantes sur la Lune et sur Mars.

The start-up to engrangé les precommandes

Aux sources de l’aventure, il ya Barbara Belvisi, 36 ans. After a long time working on the financing of young pousses du hardware (conception of informatic material), she took in 2018 a nouveau virage, with the will of “resoudre les problèmes de la planeta tes la management de l’eau ou la production alimentarire”, remember-t-elle. She assisted, at the same time, in the spectacular launch of the Falcon Heavy jet of the American company SpaceX and understood “that human vols vers la Luna et Mars sont désormais possibles”. Les maux de la planete deviennent alors ceux des mondes extraterrestrials…

September 2018: for concretiser son projet, la jeune entrepreneuse s’envole pour les États-Unis en vue de rencontrer des ingénieurs de la Nasa et de SpaceX. De manière unattended, she found a support auprès de l’entreprise d’Elon Musk: celui-ci a eu en effet pour projet, au début des années 2000, deposer sur Mars une serre autonome. Pour crétiser cette idée, il avait à l’époque I tried to negotiate une place sur un vol russe. Effaré par le prix exigé, Elon Musk avait alors decidé de fonder sa propre compagnie spatiale, SpaceX…

Desormais entourée d’ingénieurs et d’agronomes, Barbara Belvisi present, in November 2020, are the premier spatial product, the Biopod, a 55 m2 étanche et autonomous structure that allows to recreate the ideal conditions for the croissance des plants. To her great surprise, she received the emblée des demandses d’achat… pour des usages terrestrials! Today, the start-up has been launched by 70 clients, essentially issus de l’industrie pharmaceutique et cosmétique.

Dans les locaux d’Ivry-sur-Seine, les agronomes s’affairent dans les phytotrons, chambres de culture aveugles au sein les paramètres environnementaux (lumière, humidité, temperature, CO2) sont contrôlés. Les jeunes pousses de vanille, ylang-ylang, vétiver, patchouli croissant en aeroponie, c’est-à-dire dans des bacs sans substrat, leurs racines apparentes étant régulièrement vaporisées d’un fin brouillard d’eau enrichie de substances organiciques (scourge , trace elements, etc.). Chacun des phytotrons explore the effects of different spectres of lumière in order to comment on the gouvernent le développement des plants. La lumière rouge, par exemple, produit des plants plus hautes et touffues.

Climats et saisons se reproduit en fonction des plantes

Dans la pièce voisine, l’ingénieur Jérémy Jauzion analyzes the données transmitted by the sensors. “Inside the phytotrons, the temperature is maintained between 25 and 26 °C, decrit-il. Le taux d’humidité oscillates between 72 and 76% a day, thanks to a dehumidifier and a fogger. La nuit, les plants Ont kiss of plus d’humidité, which grimpe jusqu’à 95% between 2 hours and 8 hours du matin.” Ce système permet de reproduce différents climats et seasons en fonction des plants à cultiver.

The Biopod is inflatable, as authorized by a compact transport, notamment dans la coiffe d’une fusée. The deployable part is made up of two polymère film couches separated by an insulating air couch. Une légère surpression de l’air à l’intérieur du module maintient sa forme ovoïde. The transparent membranes, sorts of fenêtres sur l’Univers pour les futurs colons spatiaux, are conçues pour absorb la chaeur des rayons infrarouges et arreter les rayons ultraviolets oxidants. Une dizaine de dômes devraient sort du hangar d’Ivry-sur-Seine cette année. “Nous projetons d’accélérer ensuite la production pour arriver à assembler plus de 200 Biopods para an, annonce Barbara Belvisi. In 2023, nous allons ouvrir des usines d’assemblage aux États-Unis et en Europe”.

Crédit : LABORATOIRE INTERSTELLAIRE

Au-delà, the start-up française prévoit d’envoyer dans la Station spatiale internationale (ISS) a system composed of several phytotrons of 60 cm of côté permettant de produire des légumes, des champignons et des insectes pour los astronautes. Baptisé Nucleus, ce système modulaire a été sélectionné in October 2021 for the Nasa pour une première de test dans le cadre du concours Deep Space Food Challenge. The ISS opens after leaving vingt ans des expériences de “jardinage”. Other plant production systems have occurred in orbit, notably NASA’s current Veggie. Laitues, radishes, choux, riz, blé, piments font partie des diverse espèces cultivées par los astronautes.

“The production of food plants for the space is one that is essential for the fournir des produits frais aux équipages lors de missions de longue durée,” explains Lucie Poulet, specialist in the croissance of plants at NASA’s Kennedy spatial center in Florida. De la taille d’une valise, Veggie contains generally six plants destined to the study of the influence of CO2, des températures et taux d’humidité sur la croissance des plantes, or encore la mesure des effets des radiations sur les graines Ces expériences permettent aussi de selecctionner les espèces et les cultivars et de tester des systèmes d’arrosage en gravité différente. Terre, ce qui pourrait compliquer les échanges gazeux. Une fois le CO2 et l’eau absorbés dans la poche d’air stagnant autour de la plante, s’il n’y a pas de brassage d’air pour lui apporter de nouveaux flux, elle risque de péricliter. Mais des ventilateurs malcalibrés also represents a gaspillage d’energie. Tout est alors question de juste dosage, à déterminer en function de l’environnement extraterrestrial.

Outside of the food industry, the use of plants in a spatial vaisseau permit to recycle the discarded products for the team, with the experience of the Melissa program (Micro-Ecological Life Support Alternative) after more than thirty years for The ESA, the European Spatial Agency. Degradées par des bacteria, les eaux usées nourrissent légumes et microalgues, also forming a cycle fermé. “Il exist à Barcelone, in Spain, a biorégénérative boucle demonstrateur, dans lequel astronauts sont replacés par des rats, s’amuse Lucie Poulet. La Chine, de son côté, a fait l’expérience directly avec des humains… et des vers de farine ! ” Solennellement baptisé “Palais lunaire 1” (Yuegong-1), a 160 m2 demonstrator, located in Pekin, is composed of a living space and two large modules of vegetable cultures. In 2017, there were students from the Beihang University and ont followed successively from three to six months to assure avec succès le voyage immobile d’un an de cet écosystème reposant sur l’alliance humain-animal-planta-micro-organisme.

Le “Palais lunaire” experimented by the Chinese is an ecosystème clos comprising a space of vie et deux modules de culture végétale. Credit: CHINA DAILY VIA REUTERS

On a farm sur la Lune

In 2019, the Sonde Chinoise Chang’e 4 s’est possesses on the face cache of the Moon with a 2.6 kg biosphere destined for the croissance of cotton plants, rapeseed, pommes de terre and arabette des dames , autant d’espèces ayant un délai de germination très court. Des miroirs focalisant les rays solaires vers le mini-écosystème ont permis aux graines de coton de pousser. The, the climatization of the experience, which maintains it at 25 °C, is tombée en panne et la température de gringolé à -52 °C, entraining the gel toutes les cultures.

Des débouchés sur Terre sans attendre les voyages spatiaux

Toutes ces expériences de boucles biorégénératives ont inspiré à Interstellar Lab l’ambitieux projet d’une station lunaire baptisée Ebios (Experimental Bioregenerative Station). Les Biopods sont reliés à un module central et constituent, avec d’autres foyers de travail et d’habitation, une base de vie qui fonctionne en circuit fermé : ils sont utilisés et sont également recyclés avec des plantations, qui transforment l’eau en CO2 en oxygène. Un village doit être d’abord vécu dans le désert de Mojave, en Californie.

“Les premières expériences de cultures en vue de futurs voyages interplanétaires ont eu lieu en 1998 dans un module Mercury, transformed into a spatial illness, raconte Lucie Poulet. Cela a permis de faire croître des pommes de terre et des légumes verts dans un environnement clos, isolé et d’étudier la production d’oxygène.” The concept of a vertical farm was at work on a large scale for the premiere fois in 2012, with the opening of a tour-farm in Singapore. At Château-Thierry, dans l’Aisne, the Jungle company produces more than 400,000 salade plants in its 10-meter high croissance system. Avec une moindre emprise au sol, ces fermes industrielles pourraient être une solution pour répondre à la demande alimentarire de main, altogether reducing the distances between the zones of production and consumption. In attendant les voyages spatiaux, les recherches que leur sont consacrées ont déjà trouvé leurs débouchés ici et maintenant!

Les recherches initiées par la NASA sur les autorisations du développeur de maladies verticales, comme cellule de la société américaine Plenty, en Californie. Crédit : PLENTY UNLIMITED INC.

Le sol martien devra être enrichi

In the film “Seul sur Mars” by Ridley Scott (2015), his heroes survived the planting of pommes de terre dans le régolite martien, although he incorporated his feces. De facto, explains Lucie Poulet, spécialiste des systèmes de croissance végétale à Nasa, “le régolite martien ne renferme aucune matière organicique. Pour le cultivar, il faudra l’enrichir avec du compost. Par ailleurs, ce substrat contient des perchlorates et des métaux lourds, autant de substances toxiques à eliminer. Lors des premières missions sur Mars, il ne sera donc pas possible d’utiliser le sol pour se nourrir.”

Another problem: the difficulty in replicating the mineralogy of lunar regolites and martien, which limits the experiences. More than ever, Andrew Palmer, chercheur à l’institut spatial Aldrin de Floride (États-Unis), who harvested tomatoes in a closely imitant martiennes conditions, more than using a well-terrestrial substrate, preferred dans le désert de Mojave in California. “A la différence de l’hydroponie, que permet avec très peu d’eau de réguler les apports nutritifs aux plants, l’association régolite-compost est plus risquée”, notes Lucie Poulet. environnements clos pourraient mener à des catastrophes sanitaires au sein des bases lunares ou martiennes… “