Pour construire sur Mars, la Nasa mise sur le champignon

Des habitats en champignon sur Mars ? La Nasa y réfléchit. © Nasa/Ames Research Center/L. Rothschild
La Nasa envisage de se servir de champignons pour créer des habitats sur Mars ou sur la Lune. Cette idée curieuse permettrait des économies d’énergie considérables pour l’exploration spatiale. Les retombées de ces recherches pourraient même être bénéfiques à notre planète…

Quel pourrait être le point commun entre un astronaute martien et un Schtroumpf ? Tous deux ont une maison en champignon. La Nasa étudie en effet la réalisation de logements sur Mars ou sur la Lune en mycélium, la partie souterraine du champignon. Cette structure végétale filamenteuse, qui occupe en grande partie les sols des forêts, est capable de pousser rapidement et sa croissance peut être contrôlée pour former un matériau de construction. Lynn Rothschild, la biologiste à la tête du projet mycoarchitecture, explique l’intérêt de cette innovation : « Pour le moment, l’habitat pour Mars est conçu comme une tortue : nous transportons notre maison sur notre dos. Un plan fiable, mais avec d’énormes coûts énergétiques. À la place, nous pouvons exploiter le mycélium pour faire pousser cet habitat quand nous serons là-bas. »

Premier colon martien : l’algue bleue !

Mais comment un champignon pourrait-il se développer sur une planète aussi hostile que Mars ? Comme sur Terre, il lui faudra de l’eau, de l’oxygène, et des nutriments. L’eau pourrait être en partie apportée depuis la Terre pour démarrer la croissance, puis recueillie sur place sous forme de glace par des robots. Pour l’oxygène et les nutriments, l’équipe de chercheurs prévoit de faire appel à un type de bactéries particulier, appelé cyanobactéries. Nous leur devons beaucoup : ce sont elles qui ont permis la grande oxygénation de la Terre, il y a 2,4 milliards d’années. Si les ressources martiennes sont inexploitables pour la majorité des micro-organismes, ce n’est pas le cas pour elles. Grâce à la photosynthèse, elles transformeraient le dioxyde de carbone et l’eau présents sur Mars en oxygène et en nutriments.

Des robots autonomes extrairaient de l’eau du sol martien. © Nasa

Ainsi, pour l’habitat, la Nasa imagine une enveloppe en trois couches : une couche externe faite de glace, dont l’eau hydrate une sous-couche de cyanobactéries, et une couche interne constituée par le mycélium, qui pousserait grâce aux ressources fournies par les bactéries.

Ce projet ambitieux ne s’arrête pas là, car il ne s’agit pas seulement de construire un toit, mais bien un lieu de vie pour les astronautes. L’oxygène produit par photosynthèse serait donc aussi celui qui alimentera les occupants. Pour l’intérieur, le mycélium a un atout : il peut prendre des formes diverses en poussant dans des moules spécifiques, pour créer des meubles par exemple. Une fois le moule rempli, la croissance peut être stoppée par séchage thermique.

Briques produites à partir de mycélium. © Stanford-Brown-RISD iGEM Team

Outre cette versatilité, les propriétés du matériau sont intéressantes selon Lynn Rothschild : « Les tests montrent une résistance à la compression supérieure au bois, une résistance à la flexion supérieure au béton armé, et des résistances thermiques compétitives. » Idéalement, cet habitat serait construit avant l’arrivée des astronautes. Une structure légère se déploierait de manière autonome grâce à des moteurs. Puis les composants organiques (cyanobactéries et mycélium) seraient activés avec de l’eau et des nutriments.

Une protection contre les radiations

Par ailleurs, vivre sur une planète sans atmosphère comme Mars nécessiterait une protection importante contre les rayonnements cosmiques. Les astronautes sont parmi les plus exposés aux radiations : un séjour de longue durée sans protection les conduirait probablement à développer des cancers. Selon Lynn Rothschild, là aussi le mycélium serait utile : « Les champignons riches en mélanine ont la capacité d’absorber la radioactivité, ce qui suggère que du mycélium enrichi en mélanine pourrait fournir une protection. Le plomb du régolithe, ou d’autres matériaux bloquants comme l’eau pourraient s’accumuler dans le mycélium, ce qui serait une protection supplémentaire. »

Illustration du projet mycoarchitecture. © L. Rothschild

Le mycélium semble donc un matériau très prometteur pour la colonisation spatiale. Sur Terre, ses atouts pourraient même intéresser les acteurs du bâtiment. En effet, la demande en sable, matériau nécessaire pour réaliser du béton, croît si vite que cette ressource se raréfie et pourrait s’épuiser. Le secteur du bâtiment est aussi responsable de 11 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2), principalement avec la fabrication du ciment (8 % des émissions mondiales de CO2). Ainsi, pour Mitchell Jones, chercheur à l’université de Vienne qui étudie les propriétés mécaniques du mycélium, le champignon pourrait être une alternative écologique crédible : « D’un point de vue écologique, rien ne bat les composites à base de mycélium. Le pressage ou la stérilisation nécessitent de l’énergie, mais ces processus sont largement moins énergivores que ceux utilisés dans la production d’autres matériaux. » En matière de capacité de production, le chercheur assure que le mycélium est compétitif, puisque sa croissance est limitée simplement par la quantité de déchets organiques qu’on peut lui fournir.

Des progrès à faire sur la vitesse de croissance

Verrons-nous donc bientôt des quartiers en mycélium pousser sur la Lune ou dans nos villes ? Pour Mitchell Jones, bien que certaines start-ups commencent à lancer des produits sur le marché, il faut encore améliorer la solidité des composites pour remplacer le béton. Et certains matériaux comme l’acier ne pourront de toute façon pas être substitués. En Californie, Lynn Rothschild évoque des difficultés techniques sur la vitesse de croissance et sur la question du transport de ces micro-organismes élevés en laboratoire dans l’espace. C’est l’objet des futures études : « Nous allons construire des prototypes, puis vérifier leur stabilité dans un simulateur planétaire à l’université de McMaster, au Canada. » Ce simulateur unique au monde a été créé récemment pour reproduire les conditions dans lesquelles la vie primitive est apparue sur Terre. Il permettra à l’équipe de la Nasa de tester la survie du mycélium s’il est amené à quitter notre planète.

Vue d’artiste d’une base martienne. Avant d’arriver à cela, les champignons auront dû préparer le terrain. © Universal-Sci

 

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