Des recherches de pointe en botanique et en biologie sont menées à bord de la Station spatiale internationale afin de soutenir les futures missions vers la Lune, Mars et au-delà.
En avril 2026, lors de l’Expédition 74, Chris Williams, ingénieur de vol à la NASA, a commencé sa mission en collectant du matériel et des échantillons pour l’étude de botanique spatiale Veg-06, qui analyse les interactions plantes-microbes en microgravité. Il a ensuite préparé des solutions nutritives pour la luzerne et des échantillons microbiens hébergés dans le module expérimental Veggie du module laboratoire Columbus. Les résultats obtenus pourraient contribuer à la mise au point de méthodes de culture de plantes alimentaires pour les futures missions spatiales.
Sophie Adeneau, ingénieure de vol à l’Agence spatiale européenne (ESA), a travaillé à bord du module Harmony, installant des équipements de recherche et de vidéo pour étudier les effets de la microgravité sur la santé intestinale des astronautes. Elle a enregistré les mouvements de vers ronds, observant les modifications de leur organisme et de leur microbiote intestinal en conditions de microgravité. Ces découvertes pourraient mener au développement de probiotiques, ou «médicaments vivants», pour préserver la santé dans l’espace et traiter des maladies et des troubles sur Terre. Le service de presse de la NASA a publié un aperçu du travail et de la vie quotidienne à bord de l’ISS.
Par la suite, Adenok et Williams ont rejoint Jessica Meir, ingénieure de vol à la NASA, et ont poursuivi le déchargement du nouveau matériel scientifique, des provisions pour l’équipage et d’autres éléments à bord du vaisseau cargo Cygnus XL de Northrop Grumman. Meir a ensuite commencé son service dans le module laboratoire Kibo, filmant des images pour la JAXA (Agence d’exploration aérospatiale japonaise) afin de promouvoir le développement spatial et la commercialisation de l’orbite terrestre basse.
Les ingénieurs de vol de l’Expédition 74 (de gauche à droite) Chris Williams, Jack Hathaway, Sophie Adeno et Jessica Meir se tiennent à l’intérieur de la coupole de la Station spatiale internationale, attendant d’observer la traînée de plasma du vaisseau Orion transportant l’équipage d’Artemis II lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre le 10 avril 2026. NASA/Jessica Meir
Le 30 avril 2026, le programme de recherche de l’équipage de l’Expédition 74 à bord de la Station spatiale internationale comprenait de nouveaux simulateurs, des examens du système artériel et la culture de plantes dans l’espace. L’équipage a également travaillé sur ses combinaisons spatiales et poursuivi le déchargement du vaisseau cargo Progress 95.
Chris Williams, ingénieur de vol à la NASA, a passé une journée chargée dans le module laboratoire Columbus, testant de nouveaux équipements d’entraînement et arrosant des plantes pour soutenir les recherches en cours. Il a commencé par des exercices de tir à la corde sur le simulateur de vol avancé E4D (European Exploration Missions Advanced Trainer), tandis qu’un ordinateur surveillait sa vitesse, sa puissance et son rythme cardiaque. L’E4D a été livré le 13 avril à bord du vaisseau cargo Cygnus XL afin de tester sa capacité à soutenir l’entraînement des équipages lors de missions de longue durée à grande distance de la Terre. Il a ensuite arrosé et photographié des plants de luzerne cultivés dans le module expérimental Veggie pour étudier les interactions plantes-microbes en microgravité.
Adenok et Hathaway se sont séparés et ont mené deux études distinctes en botanique spatiale, portant sur la germination des graines en microgravité. L’une visait à susciter l’intérêt des étudiants pour l’espace, l’autre à populariser l’agriculture spatiale.
Les astronautes Chris Williams (NASA) et Sophie Adenok (ESA) travaillent ensemble dans la boîte à gants de recherche biologique du module laboratoire Kibo, où ils traitent des échantillons de matériel génétique pour l’expérience DNA Nano Therapeutics-3. NASA/Jessica Meir
En mai 2026, à bord de la Station spatiale internationale, la recherche sur les thérapies à base d’ADN et l’agriculture spatiale était au cœur des préoccupations. L’équipage de l’Expédition 74 a également consacré une journée importante à la maintenance de divers équipements de laboratoire, notamment une installation de physique quantique, une combinaison spatiale et des systèmes de survie.
Jessica Meir, ingénieure de vol à la NASA, travaillait dans le module Harmony sur une étude de biotechnologie portant sur le comportement de minuscules matériaux synthétiques imitant l’ADN en microgravité. À l’aide d’un spectrophotomètre, elle a analysé des échantillons de ces matériaux, placés dans de petits récipients transparents, afin d’étudier leur capacité à former des structures stables. Elle a ensuite transmis les données de l’étude à un ordinateur, permettant ainsi aux médecins d’y accéder et d’améliorer et de développer de futurs traitements, ou nanothérapies, ciblant plus précisément les cellules cancéreuses.
Sophie Adeneau, ingénieure de vol à l’ESA (Agence spatiale européenne), a arrosé des plants de luzerne cultivés dans l’installation de recherche Veggie, située dans le module laboratoire Columbus, dans le cadre de l’étude Veg-06 sur les interactions plantes-microbes. Cette expérience vise à étudier comment les plantes absorbent l’azote et se développent en microgravité afin de contribuer à la production alimentaire dans l’espace lors des missions de longue durée. Sophie Adeneau a ensuite mesuré sa pression intraoculaire à l’aide d’un tonomètre, un appareil ophtalmologique permettant de mesurer la pression du liquide dans l’œil. Les médecins examinent régulièrement les yeux des astronautes afin de détecter et de prévenir d’éventuels problèmes de vision liés à l’espace.
L’astronaute de la NASA Jessica Meir inspecte des câbles à fibres optiques sensibles qui émettent une lumière permettant de refroidir, de capturer et d’étudier des atomes avec une grande précision à l’intérieur du Laboratoire des atomes froids, à bord de la Station spatiale internationale. NASA/Jack Hathaway
Le commandant de la station, Sergueï Koud-Svertchkov, et l’ingénieur de vol, Sergueï Mikaïev, ont commencé leur service en portant à tour de rôle un capteur acoustique autour du cou et en enregistrant leurs expirations rapides afin de comprendre comment la microgravité affecte le système respiratoire. Le duo de Roscosmos a ensuite travaillé ensemble pour le reste de la journée, déchargeant le fret embarqué à bord du vaisseau ravitailleur Progress 95.
Durant son service, l’ingénieur de vol de Roscosmos, Andrei Fedyaev, a continué à remplacer les tuyaux, les connecteurs et les vannes qui alimentent en eau extraite de l’air de la station par les déshumidificateurs du module de service Zvezda.
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Début novembre 2023, dans le cadre du projet de semences patrimoniales Choctaw, cinq variétés de semences patrimoniales Choctaw originaires d’Oklahoma ont été envoyées à bord de la Station spatiale internationale. Il s’agissait des variétés suivantes: «Isito» (patate douce Choctaw), «Tobi» (pois Smith), «Tanchi tokhbi» (farine de maïs), «Tvnishi» (cheville d’agneau) et «Chukfi». Les semences ont séjourné six mois à bord de la station et sont revenues sur Terre en avril 2024.
Graines «spatiales». NASA/Laurel O’Hara
En avril 2024, des astronautes chinois ont également commencé à mener des essais médicaux et à cultiver des plantes en orbite. Les astronautes résidant à bord de la station spatiale chinoise Tiangong étaient très occupés.
Les astronautes surveillaient l’environnement, entretenaient le matériel, couraient sur un tapis roulant et cultivaient des plantes.
L’équipage a également subi des examens médicaux visant à évaluer la rigidité du tendon d’Achille, la cinématique des membres inférieurs, la pression plantaire et la coordination œil-main. Ces tests seront utilisés par les chercheurs sur Terre pour étudier les changements de stabilité, de précision et de motricité fine des astronautes durant les vols spatiaux, ainsi que pour développer les procédures des futures missions et la conception des interfaces homme-machine, selon des représentants de l’industrie spatiale chinoise.
Des astronautes du vaisseau spatial chinois Shenzhou-18 effectuent diverses tâches à bord de la station spatiale Tiangong. CCTV
Les astronautes ont utilisé des appareils d’acupuncture portables pour la stimulation électrique, puis ont rempli des formulaires d’évaluation. Selon la chaîne de télévision d’État CCTV, ces tests, basés sur les principes de la médecine traditionnelle chinoise, visaient à déterminer si et comment la stimulation par acupuncture pouvait réguler la fonction cardiovasculaire et prévenir l’atrophie musculaire en microgravité.
Des scientifiques chinois de l’université de Chongqing ont mené avec succès une expérience au cours de laquelle un papillon a éclos d’un cocon à bord d’un module spatial en orbite, une première mondiale, rapporte l’agence de presse Xinhua.
«Une chrysalide de papillon, précédemment envoyée dans l’espace à bord du lanceur Kuaizhou-11, a éclos dans l’écosystème spatial miniature Shennong Kaiwu-2 développé par une équipe de recherche de l’université de Chongqing», a déclaré l’agence dans un communiqué.
Il est à noter que le 13 décembre 2025, le module expérimental transportant l’écosystème de 8,3 kilogrammes a été lancé en orbite. Les paramètres techniques tels que la pression atmosphérique, la température et l’humidité à l’intérieur de la chambre étanche sont restés stables et dans les limites normales.
Un papillon élevé dans l’espace par des scientifiques chinois.
Des images satellites montrent le papillon nouvellement éclos se déplaçant à l’intérieur de la cabine pressurisée, se posant sur des feuilles et battant des ailes. Son activité témoigne d’une bonne adaptation à l’environnement de microgravité de l’espace.
«Il ne s’agit pas d’un simple insecte spatial, mais d’une avancée significative quant à la faisabilité du fonctionnement à long terme de systèmes complexes de maintien de la vie en orbite», a déclaré Xie Gengxin, concepteur en chef de la charge utile expérimentale, cité par l’agence. L’équipe de scientifiques s’attachera désormais à tester la stabilité structurelle du module, son adaptabilité à l’environnement spatial et à garantir l’étanchéité de la cabine sur le long terme.
Nouvelles de botanique spatiale depuis la Terre
En 2024, le projet MULTI-TROP a évalué l’impact de la gravité et d’autres facteurs sur la croissance des plantes. Sur Terre, les racines des plantes se développent vers le bas sous l’effet de la gravité, mais en microgravité, elles poussent dans des directions aléatoires, ce qui représente un défi pour le développement de systèmes de culture végétale dans l’espace.
Les résultats de cette étude pourraient contribuer à résoudre ce problème en facilitant la culture de plantes destinées à l’alimentation et à d’autres usages lors de futures missions spatiales, ainsi qu’en améliorant les méthodes de culture des plantes sur Terre.
Les chercheurs ont confirmé que la microtomographie 3D permet de cartographier l’orientation des racines des plantes dans l’espace et ont utilisé cette méthode pour démontrer que les carottes cultivées en microgravité réelle et simulée présentaient des orientations racinaires aléatoires. Ces résultats suggèrent que la microgravité simulée constitue un outil fiable et plus accessible pour étudier l’adaptation des plantes aux vols spatiaux.
Début 2026, des scientifiques ont cultivé des pois chiches dans un sol lunaire simulé. Des mélanges symbiotiques de champignons et de compost pourraient transformer le régolithe lunaire stérile en un sol propice à la culture sur la Lune.
D’après des recherches menées sur des pois chiches, l’association de champignons et de compost pourrait accroître la fertilité du régolithe lunaire et permettre aux astronautes de cultiver des plantes sur la Lune à l’avenir. Les résultats de cette étude sont publiés dans un article paru le 5 mars 2026 dans la revue Scientific Reports.
Les futures bases lunaires devront être aussi autonomes que possible afin d’éviter les coûts élevés liés au transport constant de fournitures depuis la Terre. La possibilité de cultiver des plantes sur la Lune constituerait un pas important dans cette direction.
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Le problème, c’est que le sol lunaire – ce que nous appelons le régolithe – n’est pas particulièrement adapté à la culture des plantes.
Contrairement aux sols terrestres, riches en matière organique, le régolithe ne contient ni micro-organismes ni matière organique. Bien qu’il renferme certains nutriments essentiels, il est également saturé de métaux toxiques tels que l’aluminium, le cuivre et le zinc. De plus, sa faible perméabilité à l’eau pose problème pour l’irrigation des cultures.
C’est pourquoi les scientifiques s’efforcent de traiter le régolithe lunaire afin de le rendre plus propice à la croissance des plantes. De nombreuses expériences ont ainsi été menées. Une équipe de scientifiques a récemment découvert un nouveau mélange, composé de matières organiques couramment utilisées pour la restauration des sols terrestres, qui accroît la fertilité du régolithe.
«L’objectif de cette étude est de comprendre la viabilité de la culture sur la Lune», a déclaré Sara Santos, de l’Université du Texas, qui a dirigé l’étude, dans un communiqué. «Comment pouvons-nous transformer ce régolithe en sol ? Quels mécanismes naturels pourraient déclencher cette transformation?»
Lorsqu’ils mènent des expériences sur le régolithe lunaire, les scientifiques utilisent des simulants, des mélanges artificiels qui ressemblent fortement à l’échantillon réel. En effet, les échantillons de véritable régolithe lunaire sont rares et d’une grande valeur scientifique.
Des plants de pois chiches poussent dans différents mélanges de lumière lunaire simulée, de vermicompost et de champignons. Le jaunissement des feuilles est un signe de stress. Jessica Atkey n
Dans leur expérience, l’équipe de Santos a ajouté du vermicompost à différentes concentrations à plusieurs échantillons d’un simulant créé à partir du régolithe rapporté sur Terre lors des missions Apollo. Le vermicompost est un compost produit par les vers de terre rouges, qui décomposent les déchets biologiques tels que les restes alimentaires, les produits d’hygiène et les vêtements en coton, les recyclant ainsi au lieu de les jeter.
Certains de ces échantillons contenaient également des champignons mycorhiziens arbusculaires, ou AMF en abrégé, tandis que d’autres échantillons ne contenaient que des AMF sans vermicompost, fournissant un mélange de concentrations différentes à des fins de contraste et de comparaison.
Le champignon mycorhizien antimolybdique (AMF) est un champignon très répandu dans les sols. Il possède de nombreuses propriétés bénéfiques, comme l’amélioration du cycle des nutriments, la réduction des concentrations de métaux toxiques et même la production d’une protéine qui contribue à lier les particules du sol, limitant ainsi l’érosion.
L’équipe de Santos a cultivé des pois chiches dans tous ces échantillons. Elle a également utilisé une petite quantité de pois chiches cultivés dans un sol normal, en surface, comme échantillon témoin, afin de comparer les résultats avec ceux obtenus pour l’ensemble des plants de pois chiches cultivés dans le régolithe.
Au fil du temps, l’équipe de Santos a comparé la croissance des plants de pois chiche dans différents échantillons, ainsi que le nombre et le poids de leurs graines. Ils ont constaté que les plants de pois chiche fleurissaient et produisaient des graines uniquement dans les échantillons traités à la fois avec du vermicompost et des champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA), et contenant au maximum 75 % de régolithe. Des concentrations plus élevées entraînaient des signes importants de stress chez les plants.
Cependant, même avec une teneur en régolithe inférieure à 75%, la situation restait sous-optimale. Par exemple, comparées aux plantes témoins cultivées en sol normal, les plantes cultivées dans le substrat simulé produisaient moins de graines. Toutefois, le poids des graines issues de ces plantes était comparable à celui des graines issues des plantes témoins. De plus, les plantes cultivées dans le substrat simulé traité avec des champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) présentaient des masses sèches de parties aériennes et racinaires significativement plus élevées, ce qui indique que la présence de CMA favorisait leur croissance.
À l’heure actuelle, les scientifiques indiquent qu’il est difficile de déterminer dans quelle mesure les pois chiches cultivés dans le régolithe sont comestibles.
«Nous voulons comprendre leur potentiel en tant que source alimentaire», a déclaré Jessica Atkin, doctorante à l’université Texas A&M et auteure principale de l’étude. «Sont-elles saines? Contiennent-elles les nutriments nécessaires aux astronautes? Si elles sont impropres à la consommation, combien de générations faudra-t-il avant qu’elles le deviennent?»
Néanmoins, les résultats obtenus confortent l’idée qu’à l’avenir, des cultures agricoles pourraient être cultivées sur le régolithe lunaire afin de subvenir aux besoins des astronautes résidant sur une base lunaire. En effet, des champignons mycorhiziens ont colonisé et survécu avec succès dans le simulateur, ce qui laisse penser que des organismes terrestres pourraient s’y installer.
En perfectionnant les stratégies de restauration des sols employées par l’équipe de Santos et Atkins, il serait même possible d’améliorer la fertilité du régolithe et, au fil du temps, de le transformer en un sol autosuffisant, riche en molécules organiques et en vie microbienne.
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