La création dans une fusée d'un écosystème autonome ayant pour but de subvenir aux besoins naturels des spationautes, est un sujet très sèrieusement étudié par l'ESA (Agence Spatiale Européenne). Le projet a pour nom MELISSA et est à l'étude depuis 1989. En effet, embarquer un tel système serait extrêmement utile dans une mission martienne notamment en raison de sa durée (trois ans aller/retour). Pour un voyage si long, il n'est pas possible d'emporter assez de provisions. Il faut donc concevoir un système qui permette de produire sur place l'eau et la nourriture et, de recycler les déchets générés.
A) Les besoins journaliers d'un homme adulte
Un homme adulte a besoin de 3 000 Kcal par jour, réparties en sucres (64%), lipides (15%) et protéines (21%). Il a également besoin de 5 000 millitres/killogramme d'oxygène par jour (une aproximation maximale). Il faudrait donc emporter, dans le cadre d'un voyage vers Mars, 3 285 000 Kcal par astronaute soient l'équivalent de 105 120 carrés de sucre (d'environ 5 grammes chacun), 55 678 grammes d'huile d'avocat et 3 866 steaks hachés. Il faudrait, en outre, prévoir 5 litres d'eau par jour et par individu, soient 16 425 litres d'eau pour chaque personne de la mission martienne. Aujourd'hui, Il n'est matériellement pas possible de subvenir à l'ensemble de ces besoins dans le cadre d'un voyage spatial de longue durée. C'est pourquoi l'dée de créer un écosystème autonome au sein de la mission est si nécessaire.
B) Un recyclage indispensable
Dans cette optique, il faut prévoir de recycler tous les déchets organiques comme le ferait la nature, à plus petite échelle mais à plus grande vitesse. Pour cela, les ordures doivent être collectées et triées, puis, pour les déchets organiques, dégradés par des souches microbiennes. Ces déchets, une fois dégradés et décomposés, pourraient servir de substrat pour l'élevage des souches bacteriennes mais également pour celui des algues unicellulaires.
C) Des algues unicellulaires
Des algues unicellulaires, ou micro-algues, seraient extrêmement utiles dans l'écosystème de la navette spatiale, pour deux raisons :
-La première est que ces micro-algues produisent de l'oxygène. En effet, elles contiennent de la chlorophyle et pratiquent donc la photosyntèse pour produire l'énergie nécèsaire à leur mitose. Ces algues sont cultivables sur des petites surfaces, comme des murs ou des parois, les rendant ainsi pratiques dans un contexte exigu. Elles pourraient ainsi former le reservoir d'oxygène du vaisseau.
-La seconde utilité de l'algo-culture est de produire un aliment comestible riche en fer, en magnesium et en protéines. Les algues unicellulaires pourraient fournir un bon subsitut à la nourriture habituelle des astronautes qui, même si elle est lyophilisée, prend de la place et pèse lourd dans une fusée. Un régime à base d'algues pourrait être aisement agrémenté de fruits et légumes, produits à bord de la navette spatiale dans des serres adaptées. Dans ce cas précis, les légumes et les fruits seraient plus utilisés comme un complèment alimentaire. Mais comment arroser ces plantes, ou même faire boire l'équipage?
4) La production d'eau
La production d'eau, à bord d'une fusée, est relativement simple à concevoir. Elle est de deux ordres :
-L'eau pourrait provenir de l'urine des astronautes, qui une fois recyclée et traitée, serait de nouveau buvable. Mais, des études montrent que les astronautes ont certaines réticences à boire une telle eau.
-Elle pourrait également provenir de l'évaporation de l'eau des plantes et des algues mais cette source n' est pas d'importance suffisante.
Conclusion
Avec l'ambitieux projet MELISSA, L'ESA à pris de l'avance sur ses concurents. Et même si ce projet d'écosystème microbien artificiel n'est pas totalement finalisé, il pourrait bientôt apporter la sotution aux problèmes d'alimentation et d'élimination des déchets des cosmonautes lors des missions spatiales de long terme.
