Envoyer des humains sur Mars n'est pas une tâche facile en soi, mais il sera beaucoup plus difficile d'établir une colonie sur Mars. La vie en dehors de la biosphère terrestre nécessitera soit des approvisionnements alimentaires de notre planète natale, soit nous devrons cultiver de la nourriture déjà sur place, et comme la première option est totalement irréalisable et extrêmement coûteuse à long terme, nous devrons recourir à l'agriculture sur la planète rouge.
Si vous avez regardé le film "Le Martien", rappelez-vous comment le personnage principal a fait pousser des pommes de terre dans une serre en utilisant de la terre martienne, des excréments congelés de l'équipe d'expédition et de l'eau obtenue lors d'une réaction chimique.
«La réalité est bien plus compliquée», déclare Ralf Fritzsche, chef de projet pour la production alimentaire au Centre spatial. Kennedy (NASA).
La NASA prévoit d'envoyer des astronautes sur Mars d'ici 2030, et SpaceX, dirigé par Elon Musk, propose un programme agressif de colonisation de Mars basé sur le système de transport interplanétaire (ITS). Mais même si SpaceX parvient à envoyer des humains sur Mars, ils n'ont pas encore de plan quant à la façon dont ils y cultiveront de la nourriture.
Pour maintenir au moins une personne sur Mars, il faudra au moins 1 milliard de dollars par an - rien que pour la nourriture. De toute évidence, une approche différente est nécessaire ici.
«Elon Musk a offert au monde un défi», a déclaré Daniel Batcheldor, professeur de physique et de sciences spatiales au Florida Institute of Technology et directeur du Buzz Aldrin Space Institute. «Nous savons que nous ne pouvons pas maintenir une colonie sur Mars avec des approvisionnements provenant uniquement de la Terre. La colonie doit devenir autosuffisante pour survivre sur la planète rouge."
Fritzsche et son collègue de la NASA, Trent Smith, ont fait équipe avec des scientifiques du Buzz Aldrin Space Center pour découvrir comment faire pousser quoi que ce soit sur Mars. Les déchets biologiques des astronautes peuvent être d'une grande aide dans ce domaine, mais pour créer un analogue du sol terrestre, nous aurons besoin de beaucoup plus - des produits de désintoxication du sol aux bactéries artificielles.
«Il n'y a pas de matière organique dans le régolithe martien», explique Brooke Wheeler du Florida Aeronautics College of Technology. en leur présence, les plantes peuvent consommer les nutriments contenus dans les déchets."
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Wheeler et son collègue Drew Palmer, professeur adjoint de sciences biologiques au Florida Institute of Technology, utilisent un sol qui imite le sol martien, espérant pouvoir encore trouver un moyen de cultiver de la nourriture sur Mars. L'analogue du sol martien utilisé est le sable volcanique d'Hawaï, qui manque de nutriments essentiels pour les plantes.
La simulation du régolithe martien est un bon début, mais Wheeler et Palmer reconnaissent que la simulation est incomplète. L'un des principaux problèmes auxquels les futurs colonisateurs devront faire face est la toxicité du sol martien. Le régolithe martien est rempli à pleine capacité de sels de perchlorate, toxiques pour l'homme, qui sont utilisés dans la production sur Terre et peuvent causer de graves maladies thyroïdiennes. Avant de pouvoir transformer Mars en terre agricole, nous avons besoin d'un moyen de débarrasser le sol martien des perchlorates.
"Nous sommes extrêmement intéressés par la création de micro-organismes artificiels capables de nettoyer le sol des substances toxiques", déclare Palmer. "C'est tout à fait possible, ici sur Terre."
Les chercheurs proposent également d'envoyer une mission robotique sur Mars plusieurs mois avant que le premier homme ne pose le pied à la surface de la planète. Les robots seront en mesure de préparer le régolithe martien pour son utilisation, de le débarrasser des substances toxiques et de commencer à planter des plantes. L'idée est de fournir aux astronautes une ferme en activité à leur arrivée sur Mars, qui non seulement leur fournira de la nourriture, mais aidera également à maintenir les systèmes de survie en fournissant de l'oxygène supplémentaire et en régulant la toxicité de l'air.
En plus de la tâche pratique, la ferme sur Mars remplira également la fonction de maintien de la santé psychologique des membres de l'expédition. Trent Smith, alors qu'il dirigeait le projet Veggie sur la Station spatiale internationale, qui utilise la culture hydroponique pour fournir aux plantes des nutriments en microgravité, a vu le plaisir que les astronautes de l'ISS appréciaient de cultiver des plantes dans un endroit autrement sans vie.
«Puisqu'ils sont sur une station spatiale, dans, pourrait-on dire, des conditions hostiles, avec tous ces câbles et fils, avec un seul métal et plastique autour … quand ils ont ces petites feuilles et racines qui poussent qui leur tiennent à cœur - pour eux c'est comme un morceau de maison, un petit morceau de nature », note Smith. «Là, sur Mars, cela signifiera beaucoup.
«Si nous planifions une expédition pendant des mois, la culture hydroponique suffirait à elle seule - elle est extrêmement efficace», déclare Smith. «Mais comme nous voulons que l'expédition y reste pendant longtemps, il est logique de passer à l'agriculture. Vous pouvez utiliser l'une ou l'autre méthode."
Dans tous les cas, nous devrons utiliser toute notre ingéniosité en tant qu'espèce pour réapprendre l'agriculture, seulement cette fois - dans des conditions hostiles sur une autre planète.
«C’est comme si nous retournions à la société agraire primitive lorsque nous apprenions à cultiver la terre», dit Batcheldor. "Cependant, au lieu d'utiliser le sol fertile de notre planète, nous devons littéralement créer un nouveau sol sur Mars."
