Quand viendra le temps de commencer à effectuer des missions régulières en équipage sur Mars, et peut-être même à y établir un avant-poste permanent, les astronautes et les colons martiens potentiels devront savoir comment travailler avec l'environnement local. Rappelez-vous cette scène Le Martien où l'astronaute Mark Whatney (Matt Damon) est obligé de cultiver sa propre nourriture dans une parcelle de sol martien? Eh bien, ce sera un peu comme ça, sauf avec beaucoup plus de bouches à nourrir.
Naturellement, savoir si cela peut être fait nécessite beaucoup de recherche et d'expérimentation. Pour soutenir ces efforts, une équipe d'astrophysiciens de l'Université de Floride centrale (UCF) a récemment développé une méthode standardisée scientifiquement fondée pour créer des simulants martiens et astéroïdes du sol. Cette imitation de terre martienne, qui coûte 20 $ le kilogramme (environ 10 $ la livre), aidera les chercheurs à déterminer ce qu'il faut pour faire pousser des cultures sur la planète rouge.
Les résultats de l'équipe ont récemment été publiés dans la revue scientifique Icare, intitulé «Mars global simulant MGS-1: A Rocknest-based open standard for basaltic martian regolith simulants». L'équipe était dirigée par Kevin M. Cannon, chercheur post-doctoral à l'UCF, et comprenait des membres du Kennedy Space Center de la NASA et du Florida Institute of Technology.
Bien que les chercheurs utilisent les simulants martiens du sol depuis un certain temps pour mener des études, il n'y a pas eu de méthode normalisée pour le créer jusqu'à présent. En tant que tel, aucune expérience n'a été menée qui pourrait être comparée directement à d'autres. C'est pourquoi l'équipe UCF a développé une formule pour le régolithe martien basée sur la signature chimique des sols qui ont été collectés par le Curiosité vagabond.
Dan Britt - professeur de physique, membre du groupe Planetary Sciences Group de l'UCF et co-auteur de l'étude - était également responsable de la construction de deux cibles d'étalonnage utilisées par le Curiosité vagabond. Ces cibles ont permis aux caméras du rover de corriger les conditions d'éclairage de Mars, l'atmosphère de dioxyde de carbone et la poussière jaune, lui permettant ainsi de renvoyer des images qui étaient en vraies couleurs. Comme il l'a expliqué dans un récent communiqué de presse UCF Today:
«Le simulant est utile pour la recherche alors que nous envisageons d'aller sur Mars. Si nous allons y aller, nous aurons besoin de nourriture, d'eau et d'autres produits essentiels. Au fur et à mesure que nous développons des solutions, nous avons besoin d'un moyen de tester le résultat de ces idées… Vous ne voudriez pas découvrir que votre méthode n'a pas fonctionné lorsque nous y sommes réellement. Que feriez-vous alors? Il faut des années pour y arriver. »
En plus d'être physicien, le professeur Britt est également géologue, et donc très compétent en matière de saleté. Essentiellement, la saleté se présente sous plusieurs formes, selon son origine. Les différents ingrédients (silice, poussière, oxydes, molécules organiques) peuvent être mélangés de diverses manières pour simuler le sol de différents types d'objets - tels que les astéroïdes et les planètes.
Et un peu comme la Terre, Mars a différents types de sols selon la région et son histoire géologique. Sur Terre, par exemple, il y a du sable noir, du sable blanc, de l'argile et de la terre végétale - qui sont tous produits par différents processus géologiques et conditions météorologiques. Sur Mars, la situation est sensiblement la même, avec des sols riches en fer, des sols riches en argile, des sols riches en sel et des sols riches en carbone ayant déjà été trouvés.
"Avec cette technique, nous pouvons produire de nombreuses variantes", a déclaré Cannon. «La plupart des minéraux dont nous avons besoin se trouvent sur Terre, bien que certains soient très difficiles à obtenir.»
Actuellement, l'équipe travaille sur une recette de simulateur de sol lunaire, et Cannon est dans le Montana en train de collecter des ingrédients à cet effet. Les matériaux de la Lune et des astéroïdes sont rares et chers car les seuls échantillons connus ont été soit rapportés par les astronautes d'Apollo, soit arrivés sur Terre via des météorites en petites quantités. D'où la demande pour des simulants pouvant rapprocher les conditions sur ces corps.
L'équipe a déjà environ 30 commandes en attente pour leur sol martien, dont une du Kennedy Space Center de la NASA pour environ 450 kg (1000 lb ou une demi-tonne américaine)! En même temps, ils ont rendu la recette publique afin que d'autres universités et instituts de recherche puissent créer leurs propres versions. Cela garantira que les niveaux d'incertitude seront réduits lors de futures expériences impliquant des simulants martiens du sol.
L'équipe est convaincue que leur recette standardisée pour créer des sols hors du monde accélérera la campagne d'exploration de notre système solaire. Déjà, la NASA prévoit de mener une mission en équipage sur Mars d'ici les années 2030 et envisage d'y établir une présence durable. Des entreprises et des organisations privées comme SpaceX, Blue Origin et MarsOne prévoient également d'explorer et même de coloniser la planète rouge.
Certains ont déjà commencé à expérimenter la culture de plantes terrestres dans le sol martien et lunaire, ce que MarsOne a commencé en 2013 avec l'aide de chercheurs de l'Université et du Centre de recherche de Wageningen aux Pays-Bas. Depuis, ils ont expérimenté l'utilisation de vers et de lisier de porc pour enrichir et fertiliser le régolithe martien afin d'obtenir de meilleurs rendements.
En normalisant le processus de création de ces simulateurs de sol, l'équipe de recherche de l'UFC a veillé à ce que les expériences futures donnent des résultats plus cohérents. Et franchement, le moment de cette étude ne pourrait pas être meilleur, étant donné l'intérêt croissant qu'il y a à coloniser la lune, Mars et le système solaire.
Mais avant de renvoyer des astronautes sur la Lune ou sur Mars pour des missions de longue durée (ou même commencer à envisager de coloniser n'importe où au-delà de la Terre), nous devons savoir que nos astronautes et colons pourront cultiver leur propre nourriture dans l'environnement local. Nous devons également savoir qu'ils pourront produire des récoltes année après année, assurant ainsi une habitation à long terme. Serait-ce trop sur le nez si les pommes de terre étaient la culture de choix?
Et assurez-vous de profiter de cette vidéo de l'UCF montrant comment ils ont fait leur saleté martienne:
