{"id":1980,"date":"2025-09-27T11:21:07","date_gmt":"2025-09-27T08:21:07","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/?p=1980"},"modified":"2025-11-20T11:34:32","modified_gmt":"2025-11-20T08:34:32","slug":"les-microbes-comme-partie-integrante-de-la-biodiversite-dans-les-vols-spatiaux","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/2025\/09\/27\/les-microbes-comme-partie-integrante-de-la-biodiversite-dans-les-vols-spatiaux\/","title":{"rendered":"Les microbes comme partie int\u00e9grante de la biodiversit\u00e9 dans les vols spatiaux"},"content":{"rendered":"

Les astronautes qui arrivent et reviennent de stations spatiales transportent avec eux des milliards d’organismes microscopiques. Par exemple, de nouvelles esp\u00e8ces de bact\u00e9ries adapt\u00e9es \u00e0 l’espace ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes sur la station spatiale chinoise Tiangong. R\u00e9cemment, 26 esp\u00e8ces de bact\u00e9ries jusqu’alors inconnues ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes dans les salles blanches de la NASA, parmi les environnements les plus st\u00e9riles jamais cr\u00e9\u00e9s par l’humanit\u00e9. Une autre \u00e9tude montre que, sous l’effet du stress, des souches isol\u00e9es de l’ISS ont mut\u00e9 et sont devenues g\u00e9n\u00e9tiquement et fonctionnellement distinctes de leurs homologues terrestres.<\/span><\/p>\n

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De nouvelles esp\u00e8ces de bact\u00e9ries adapt\u00e9es \u00e0 l’espace ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes \u00e0 bord de la station spatiale chinoise Tiangong. Des scientifiques ont d\u00e9couvert une souche microbienne jusqu’alors inconnue apr\u00e8s avoir analys\u00e9 des \u00e9chantillons pr\u00e9lev\u00e9s \u00e0 bord.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

La nouvelle souche de microbe, officiellement nomm\u00e9e Niallia tiangongensis, a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverte dans des \u00e9chantillons microbiens collect\u00e9s \u00e0 la surface de Tiangong lors de la mission habit\u00e9e Shenzhou-15, qui est revenue sur Terre en juin 2023.<\/span><\/p>\n

Le nouveau microbe est une bact\u00e9rie a\u00e9robie, sporul\u00e9e et en forme de b\u00e2tonnet, selon sa description dans un article \u00e9valu\u00e9 par des pairs dans l’International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, publi\u00e9 en mars 2025. C’est la premi\u00e8re fois qu’une nouvelle esp\u00e8ce est d\u00e9couverte \u00e0 bord de la station spatiale Tiangong \u00e0 trois modules en orbite terrestre basse.<\/span><\/p>\n

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\nRepr\u00e9sentation artistique de la station spatiale chinoise Tiangong. Administration chinoise des espaces habit\u00e9s.<\/span><\/em><\/p>\n

La nouvelle esp\u00e8ce est \u00e9troitement apparent\u00e9e \u00e0 une esp\u00e8ce pr\u00e9sente sur Terre dans le sol et les d\u00e9chets, et qui peut provoquer des infections, voire une septic\u00e9mie, chez les personnes immunod\u00e9prim\u00e9es. Des \u00e9tudes morphologiques, le s\u00e9quen\u00e7age du g\u00e9nome, l’analyse phylog\u00e9n\u00e9tique et le profilage m\u00e9tabolique ont permis de l’identifier comme une nouvelle souche appartenant au genre Niallia de la famille des Cytobacillaceae.<\/span><\/p>\n

\u00abComprendre les caract\u00e9ristiques des microbes pendant les vols spatiaux de longue dur\u00e9e est essentiel pour prot\u00e9ger la sant\u00e9 des astronautes et maintenir les performances des engins spatiaux\u00bb, indique l\u2019article.<\/span><\/p>\n

L’adaptation apparente du nouveau microbe aux conditions orbitales le distingue de ses parents terrestres. Niallia tiangongensis pr\u00e9sente une r\u00e9ponse accrue au stress oxydatif et une capacit\u00e9 unique \u00e0 former des biofilms, ce qui facilite la r\u00e9cup\u00e9ration apr\u00e8s une exposition aux radiations.<\/span><\/p>\n

Selon l’article, ces adaptations, caus\u00e9es par des diff\u00e9rences structurelles et fonctionnelles dans les deux types de prot\u00e9ines, d\u00e9montrent que le microbe a d\u00e9velopp\u00e9 des m\u00e9canismes pour l’aider \u00e0 survivre dans les conditions extr\u00eames de l’environnement spatial.<\/span><\/p>\n

Les auteurs de l’article sont des chercheurs du Shenzhou Space Biotechnology Group et de l’Institut d’ing\u00e9nierie des syst\u00e8mes spatiaux de P\u00e9kin.<\/span><\/p>\n

Les astronautes chinois travaillant \u00e0 bord de Tiangong collectent r\u00e9guli\u00e8rement des \u00e9chantillons microbiens de l’air, des surfaces et des points d’eau de la station spatiale pour surveiller l’\u00e9tat de l’environnement.<\/span><\/p>\n

Ce n’est pas la premi\u00e8re fois qu’une nouvelle esp\u00e8ce est d\u00e9couverte dans l’espace. Bien que les stations spatiales soient des environnements relativement propres et expos\u00e9es \u00e0 des doses de radiation plus \u00e9lev\u00e9es que la surface terrestre, les astronautes qui arrivent et reviennent de stations spatiales transportent avec eux des milliards d’organismes microscopiques.<\/span><\/p>\n

Un certain nombre de nouvelles bact\u00e9ries ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes sur la Station spatiale internationale, notamment des souches de bact\u00e9ries qui pourraient aider les astronautes \u00e0 cultiver des cultures sur Mars.<\/span><\/p>\n

R\u00e9cemment, 26 esp\u00e8ces de bact\u00e9ries jusqu’alors inconnues ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes dans les salles blanches de la NASA, certains des endroits les plus st\u00e9riles jamais cr\u00e9\u00e9s par l’humanit\u00e9, con\u00e7us pour emp\u00eacher le transfert de microbes ind\u00e9sirables des vaisseaux spatiaux vers d’autres corps plan\u00e9taires.<\/span><\/p>\n

Les recherches \u00e0 bord de Tiangong comprennent \u00e9galement une \u00e9valuation des interactions microbiennes avec les mat\u00e9riaux embarqu\u00e9s, a rapport\u00e9 la T\u00e9l\u00e9vision centrale chinoise (CCTV), citant l’Agence spatiale habit\u00e9e chinoise. Les tests comprennent l’\u00e9tude des effets du champignon Aspergillus niger (moisissure noire) sur divers mat\u00e9riaux, tels que les circuits imprim\u00e9s recouverts de polyur\u00e9thane, les cartes en cuivre nu et les gaines thermor\u00e9tractables, afin de mieux comprendre comment les colonies microbiennes peuvent provoquer de la corrosion dans l’espace.<\/span><\/p>\n

Des bact\u00e9ries multir\u00e9sistantes aux antibiotiques ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes \u00e0 bord de l’ISS. Elles mutent et pr\u00e9sentent des fonctions diff\u00e9rentes. Dans une \u00e9tude financ\u00e9e par une bourse Ames Space Biology, le Dr Kasthuri Venkateswaran, chercheur principal au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a \u00e9tudi\u00e9 des souches d’Enterobacter bugandensis isol\u00e9es de la Station spatiale internationale (ISS).<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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\nRecherches sur la Station spatiale internationale. NASA<\/span><\/em><\/p>\n

Treize souches d’E. bugandensis, une bact\u00e9rie connue pour ses propri\u00e9t\u00e9s multir\u00e9sistantes aux antibiotiques, ont \u00e9t\u00e9 isol\u00e9es de l’ISS. Les r\u00e9sultats de l’\u00e9tude montrent que, sous l’effet du stress, les souches isol\u00e9es de l’ISS ont mut\u00e9 et sont devenues g\u00e9n\u00e9tiquement et fonctionnellement distinctes de leurs homologues terrestres. Ces souches ont pu survivre de mani\u00e8re viable \u00e0 bord de l’ISS pendant de longues p\u00e9riodes, en nombre significatif. E. bugandensis a coexist\u00e9 avec de nombreux autres micro-organismes et, dans certains cas, a pu contribuer \u00e0 la survie de ces organismes.<\/span><\/p>\n\n

Les environnements artificiels ferm\u00e9s comme l’ISS sont des zones uniques aux conditions extr\u00eames, expos\u00e9es \u00e0 la microgravit\u00e9, aux radiations et \u00e0 des niveaux \u00e9lev\u00e9s de dioxyde de carbone. Tout micro-organisme p\u00e9n\u00e9trant dans ces zones doit s’adapter pour prosp\u00e9rer. En \u00e9tudiant la dynamique microbienne dans des conditions extr\u00eames, cette recherche ouvre la voie au d\u00e9veloppement de mesures pr\u00e9ventives efficaces pour prot\u00e9ger la sant\u00e9 des astronautes.<\/span><\/p>\n

Un petit groupe de scientifiques de l’\u00e9quipe Biofilm du Marshall Space Center de la NASA \u00e0 Huntsville, en Alabama, \u00e9tudie des solutions pour lutter contre les colonies de bact\u00e9ries ou de champignons \u00e0 croissance rapide, connues sous le nom de biofilm, pour les futures missions spatiales.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Le biofilm se forme lorsqu’un groupe de bact\u00e9ries ou de champignons forme une matrice visqueuse de \u00absubstances polym\u00e8res extracellulaires\u00bb pour se prot\u00e9ger des facteurs environnementaux d\u00e9favorables. On le trouve presque partout, de la mousse gris-vert \u00e0 la surface de l’eau stagnante d’un \u00e9tang aux s\u00e9diments ros\u00e2tres d’une baignoire sale.<\/span><\/p>\n

Pour les \u00e9tablissements de sant\u00e9, de transformation alimentaire et de traitement des eaux us\u00e9es, le biofilm repr\u00e9sente souvent un probl\u00e8me co\u00fbteux. Mais au-del\u00e0 des fronti\u00e8res de la Terre, il se r\u00e9v\u00e8le encore plus r\u00e9sistant.<\/span><\/p>\n

\u00abLes bact\u00e9ries ignorent de nombreux d\u00e9fis auxquels les humains sont confront\u00e9s dans l’espace, notamment la microgravit\u00e9, les changements de pression, le rayonnement ultraviolet, les niveaux de nutriments et m\u00eame les radiations\u00bb, explique Yo-Ann Velez-Justiniano, microbiologiste et ing\u00e9nieure en syst\u00e8mes environnementaux chez Marshall.<\/span><\/p>\n

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\nYo-Ann Velez-Justiniano (\u00e0 gauche) et Connor Murphy (\u00e0 droite), ing\u00e9nieurs en contr\u00f4le environnemental et syst\u00e8mes de survie au Centre spatial Marshall de la NASA \u00e0 Huntsville, en Alabama, pr\u00e9parent des \u00e9chantillons pour une \u00e9tude de biofilm bact\u00e9rien en culture dans le laboratoire d’essai du centre. NASA\/Eric Beitl<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abLe biofilm est nocif, collant et difficile \u00e0 \u00e9liminer\u00bb, explique Liesel Koellner, ing\u00e9nieure chimiste et stagiaire NASA Pathways \u00e0 l’Universit\u00e9 d’\u00c9tat de Caroline du Nord \u00e0 Raleigh. Koellner a utilis\u00e9 la microscopie \u00e0 \u00e9pifluorescence sophistiqu\u00e9e (imagerie 3D d’images 2D captur\u00e9es \u00e0 diff\u00e9rents plans focaux) pour affiner les conclusions de son \u00e9quipe.<\/span><\/p>\n

Consciente des d\u00e9fis potentiels que le biofilm pourrait poser aux futurs engins spatiaux de l’\u00e8re Artemis et aux habitats lunaires, la NASA a mandat\u00e9 les ing\u00e9nieurs et chimistes de Marshall pour explorer des m\u00e9thodes d’att\u00e9nuation. Marshall a construit et entretient le Syst\u00e8me de contr\u00f4le environnemental et de survie (ECLSS) de la Station spatiale internationale et d\u00e9veloppe des technologies de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de purification et de recyclage de l’air et de l’eau, notamment l’assemblage de r\u00e9servoirs d’eaux us\u00e9es.<\/span><\/p>\n

\u00abLe r\u00e9servoir de r\u00e9tention des eaux us\u00e9es est situ\u00e9 en amont de la plupart de nos syst\u00e8mes int\u00e9gr\u00e9s de traitement des eaux. Comme il s’agit d’un r\u00e9servoir d’alimentation en eaux us\u00e9es, les bact\u00e9ries et les champignons s’y d\u00e9veloppent, formant suffisamment de biofilm pour obstruer les canaux et les canalisations le long du parcours\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Eric Beitl, ing\u00e9nieur d’essais ECLSS chez Marshall.<\/span><\/p>\n

Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, la solution consistait \u00e0 d\u00e9monter et remplacer les anciens \u00e9quipements lorsque leurs composants \u00e9taient obstru\u00e9s par le biofilm. Cependant, les ing\u00e9nieurs souhaitent \u00e9viter de recourir \u00e0 de telles m\u00e9thodes.<\/span><\/p>\n

\u00abM\u00eame avec la possibilit\u00e9 d’imprimer en 3D des pi\u00e8ces de rechange sur la Lune ou sur Mars, il est logique de trouver d’abord des strat\u00e9gies pour emp\u00eacher l’accumulation de biofilm\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 V\u00e9lez-Justiniano.<\/span><\/p>\n

Le groupe a fait son premier pas en juin 2023, en publiant la s\u00e9quence compl\u00e8te du g\u00e9nome de plusieurs souches bact\u00e9riennes isol\u00e9es du syst\u00e8me de purification d’eau de la station spatiale ; toutes contribuent \u00e0 la formation de biofilm.<\/span><\/p>\n

Ils ont ensuite con\u00e7u un banc d’essai simulant les conditions d’un r\u00e9servoir d’eaux us\u00e9es \u00e0 environ 400 kilom\u00e8tres d’altitude, leur permettant d’\u00e9tudier simultan\u00e9ment plusieurs options d’att\u00e9nuation. Ce banc abritait huit r\u00e9acteurs \u00e0 biofilm des Centres pour le contr\u00f4le et la pr\u00e9vention des maladies (CDC) \u2013 des dispositifs cylindriques de la taille d’une gourde de course \u00e0 pied, chacun repr\u00e9sentant un soixanti\u00e8me de la taille d’un r\u00e9servoir r\u00e9el.<\/span><\/p>\n

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\nLe groupe de recherche sur les biofilms du Centre spatial Marshall de la NASA a mis en place son propre banc d’essai pour \u00e9valuer, pendant plusieurs mois, divers compos\u00e9s naturels et chimiques, ainsi que des strat\u00e9gies pour lutter contre la formation de biofilms bact\u00e9riens et fongiques dans un r\u00e9servoir d’eaux us\u00e9es de la Station spatiale internationale. Ces tests aideront la NASA \u00e0 prolonger la dur\u00e9e de vie des \u00e9quipements de traitement et de recyclage des eaux et \u00e0 garantir aux astronautes un acc\u00e8s \u00e0 une eau propre et saine lors de leurs missions de longue dur\u00e9e dans l’espace et sur d’autres plan\u00e8tes. NASA\/Eric Beitl<\/span><\/em><\/p>\n

Chaque bior\u00e9acteur peut accueillir jusqu’\u00e0 21 \u00e9chantillons uniques sur lames de verre, rinc\u00e9s en continu par un flux d’eaux us\u00e9es r\u00e9elles ou de substitution, chronom\u00e9tr\u00e9 et mesur\u00e9 par un syst\u00e8me automatis\u00e9, et surveill\u00e9s de pr\u00e8s par l’\u00e9quipe. Compte tenu de sa taille compacte, le banc d’essai n\u00e9cessitait 7,5 litres de flux de substitution par semaine, \u00e0 un d\u00e9bit continu de 0,1 millilitre par minute dans chacun des huit bior\u00e9acteurs.<\/span><\/p>\n

\u00abNous avons essentiellement cr\u00e9\u00e9 un ensemble de syst\u00e8mes miniatures, chacun devant supporter d’infimes variations de temp\u00e9rature et de pression, maintenir la st\u00e9rilit\u00e9, garantir le bon fonctionnement de l’autoclave et fonctionner sans probl\u00e8me pendant des semaines avec une intervention humaine minimale\u00bb, a expliqu\u00e9 Beitl. \u00abUne phase de la s\u00e9rie de tests a dur\u00e9 65 jours sans interruption, et une autre 77 jours. C’\u00e9tait un d\u00e9fi d’ing\u00e9nierie unique.\u00bb<\/span><\/p>\n

Chaque bior\u00e9acteur a utilis\u00e9 diff\u00e9rentes strat\u00e9gies de r\u00e9duction de l’encrassement de surface, des agents antimicrobiens en entr\u00e9e et en sortie, des rev\u00eatements antimicrobiens et des niveaux de temp\u00e9rature vari\u00e9s. Un essai prometteur a utilis\u00e9 la lentille d’eau, une plante d\u00e9j\u00e0 reconnue comme purificateur d’eau naturel pour sa capacit\u00e9 \u00e0 pi\u00e9ger les toxines et \u00e0 contr\u00f4ler les odeurs des eaux us\u00e9es. En absorbant les nutriments \u00e0 l’entr\u00e9e et \u00e0 la sortie du bior\u00e9acteur, la lentille d’eau a priv\u00e9 les bact\u00e9ries des substances n\u00e9cessaires \u00e0 leur croissance, ce qui a entra\u00een\u00e9 une r\u00e9duction de 99,9% de la croissance du biofilm.<\/span><\/p>\n

Au cours de la p\u00e9riode de test de trois mois, les \u00e9quipes ont pr\u00e9lev\u00e9 des \u00e9chantillons de chaque bior\u00e9acteur \u00e0 intervalles r\u00e9guliers et les ont pr\u00e9par\u00e9s pour un examen microscopique afin d’effectuer un comptage d\u00e9taill\u00e9 des unit\u00e9s formant des colonies de biofilm sur chaque plaque.<\/span><\/p>\n

\u00abLes bact\u00e9ries et les champignons sont intelligents\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 V\u00e9lez-Justiniano. \u00abIls s’adaptent. Nous comprenons que pour r\u00e9soudre ce probl\u00e8me, il faudra un ensemble complet de m\u00e9thodes efficaces de contr\u00f4le du biofilm.\u00bb<\/span><\/p>\n

Le biofilm repr\u00e9sente un d\u00e9fi pour les vols spatiaux de longue dur\u00e9e et les missions vers d’autres plan\u00e8tes, o\u00f9 les pi\u00e8ces d\u00e9tach\u00e9es peuvent \u00eatre co\u00fbteuses ou difficiles \u00e0 obtenir. L’\u00e9quipe d’att\u00e9nuation du biofilm continue d’\u00e9valuer et de publier ses r\u00e9sultats en collaboration avec des partenaires universitaires et industriels et poursuivra ses recherches dans le cadre d’une exp\u00e9rience grandeur nature dans un r\u00e9servoir du Marshall Space Flight Facility. Elle esp\u00e8re passer aux essais en vol et exp\u00e9rimenter diverses m\u00e9thodes de contr\u00f4le du biofilm dans des conditions r\u00e9alistes de microgravit\u00e9 orbitale afin de trouver des solutions qui pr\u00e9serveront la propret\u00e9 des surfaces, la potabilit\u00e9 de l’eau et la sant\u00e9 des futurs explorateurs.<\/span><\/p>\n

Comment les vols spatiaux affectent-ils les h\u00f4tes porteurs de tumeurs, les drosophiles, et leurs parasites? Comme les humains, les drosophiles (organisme mod\u00e8le pour la recherche spatiale) pr\u00e9sentent \u00e9galement un dysfonctionnement de leur syst\u00e8me immunitaire dans l’espace. Malgr\u00e9 des d\u00e9cennies de recherche sur les drosophiles et les gu\u00eapes, on savait peu de choses sur la fa\u00e7on dont leur syst\u00e8me immunitaire interagissait avec les parasites naturels dans l’espace.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Les gu\u00eapes parasito\u00efdes drosophiles alt\u00e8rent la fonction des cellules sanguines, affaiblissant ainsi l’immunit\u00e9 de l’h\u00f4te. Cette \u00e9tude, men\u00e9e dans l’espace (laboratoire Fruit Fly-03, livr\u00e9 \u00e0 l’ISS par SpaceX-14), a examin\u00e9 des mouches terrestres et spatiales na\u00efves et parasit\u00e9es, issues d’un groupe t\u00e9moin indemne de tumeur et d’une souche mutante pr\u00e9sentant une tumeur sanguine.<\/span><\/p>\n

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\nPigmentation: En comparant les gu\u00eapes c\u00f4te \u00e0 c\u00f4te, on observe une nette diff\u00e9rence de m\u00e9lanisation des nervures des ailes entre la gu\u00eape sauvage et chaque mutant. Forme des lobes: Le mutant kona poss\u00e8de une aile anguleuse, contrairement au lobe arrondi de la gu\u00eape sauvage (fl\u00e8ches verticales en D\u2013F). S. Govind.<\/span><\/em><\/p>\n

\u00c9tonnamment, les mouches sans tumeur \u00e9taient plus sensibles \u00e0 l’espace que celles porteuses de tumeurs. Les vols spatiaux augmentaient l’activit\u00e9 des g\u00e8nes immunitaires et favorisaient la croissance tumorale chez les mouches. Les gu\u00eapes restaient nuisibles dans l’espace, mais certaines d\u00e9veloppaient des modifications physiques h\u00e9r\u00e9ditaires. Parmi ces modifications figuraient l’\u00abaurum\u00bb (changement de couleur et de nervures des ailes) et le \u00abkona\u00bb (changement de forme des ailes). Les gu\u00eapes femelles porteuses de deux copies de la mutation \u00abkona\u00bb \u00e9taient incapables de pondre en raison de d\u00e9fauts de leurs organes ovipares.<\/span><\/p>\n\n

Cette \u00e9tude permettra de mieux comprendre les interactions h\u00f4te-parasite. Les r\u00e9sultats sugg\u00e8rent la n\u00e9cessit\u00e9 d’\u00e9tudier davantage d’organismes, notamment les plantes et leurs parasites naturels, dans l’espace. Cela nous aidera \u00e0 comprendre comment les h\u00f4tes se prot\u00e8gent et les dangers potentiels des parasites dans l’espace, ce qui est important pour la sant\u00e9 des astronautes. Les donn\u00e9es d’expression g\u00e9n\u00e9tique des mouches \u00e0 fruits (OSD-588) et de deux esp\u00e8ces de gu\u00eapes (OSD-609 et OSD-610) sont accessibles au public dans l’Open Science Data Repository de la NASA. Ces donn\u00e9es sont accessibles \u00e0 tous pour \u00eatre utilis\u00e9es et compar\u00e9es \u00e0 d’autres \u00e9tudes li\u00e9es aux vols spatiaux.<\/span><\/p>\n

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\nOvipositeurs de gu\u00eapes sauvages et mutantes. C\u00f4nes femelles homozygotes pr\u00e9sentant des ovipositeurs d\u00e9fectueux (utilis\u00e9s pour la ponte), tels que des zones pr\u00e9sentant une int\u00e9grit\u00e9 alt\u00e9r\u00e9e ou des extr\u00e9mit\u00e9s ramifi\u00e9es (fl\u00e8ches), compar\u00e9s aux ovipositeurs continus aux extr\u00e9mit\u00e9s pointues chez les t\u00e9moins sauvages. S. Govind<\/span><\/em><\/p>\n

Les lasers solaires aliment\u00e9s par l\u2019appareil photosynth\u00e9tique des bact\u00e9ries pourraient un jour devenir un moyen l\u00e9ger, simple et fiable de fournir de l\u2019\u00e9nergie dans l\u2019espace, rempla\u00e7ant les lentilles lourdes conventionnelles et l\u2019\u00e9lectronique complexe dont le co\u00fbt de fonctionnement est prohibitif.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

\u00abNotre plan est d’utiliser des structures photosynth\u00e9tiques isol\u00e9es de bact\u00e9ries, et l’id\u00e9e est qu’elles peuvent \u00eatre cultiv\u00e9es et continuellement renouvel\u00e9es sans avoir besoin de maintenir une ligne d’approvisionnement depuis la Terre\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 \u00e0 Space.com Eric Gauger, professeur de photonique et de science quantique \u00e0 l’Universit\u00e9 Heriot-Watt d’\u00c9dimbourg et chef du nouveau projet.<\/span><\/p>\n

Alors que le nombre de satellites en orbite autour de notre plan\u00e8te ne cesse de cro\u00eetre, les scientifiques se penchent sur l’approvisionnement \u00e9nerg\u00e9tique \u00e0 long terme. L’am\u00e9lioration des syst\u00e8mes d’alimentation pourrait prolonger la dur\u00e9e de vie des engins spatiaux. Une solution potentielle r\u00e9side dans la transmission d’\u00e9nergie: des panneaux solaires convertissent la lumi\u00e8re du soleil en lasers ou en micro-ondes, puis dirigent la lumi\u00e8re vers un satellite endommag\u00e9 pour l’alimenter en \u00e9lectricit\u00e9 via un r\u00e9cepteur embarqu\u00e9.<\/span><\/p>\n

D\u00e9but 2023, le premier essai de transmission d’\u00e9nergie depuis l’espace a permis de transmettre avec succ\u00e8s une micro-onde de faible puissance, ne d\u00e9passant pas quelques milliwatts, depuis le satellite Space Solar Power Demonstrator vers une station terrestre du California Institute of Technology. Des chercheurs japonais pr\u00e9voient d’obtenir un r\u00e9sultat similaire en 2025.<\/span><\/p>\n

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\nRepr\u00e9sentation artistique d’un satellite de transmission d’\u00e9nergie de la NASA.<\/span><\/em><\/p>\n

Cependant, les panneaux solaires peuvent \u00eatre volumineux et encombrants, et leur conception et leurs circuits complexes impliquent que toute centrale solaire orbitale n\u00e9cessitera un remplacement ou une r\u00e9paration r\u00e9guliers. Une m\u00e9thode plus durable et autonome est probablement la solution, et les chercheurs du projet APACE pensent avoir trouv\u00e9 la solution. Dans le cadre de ce projet, ils cherchent \u00e0 adapter les structures mol\u00e9culaires permettant aux bact\u00e9ries de r\u00e9aliser la photosynth\u00e8se \u00e0 un syst\u00e8me laser adapt\u00e9 \u00e0 une utilisation dans l’espace.<\/span><\/p>\n

\u00abNotre id\u00e9e cl\u00e9 est de remplacer les optiques de concentration par des syst\u00e8mes d\u2019antennes photosynth\u00e9tiques\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Gauger.<\/span><\/p>\n

Le projet APACE implique des chercheurs du Royaume-Uni, d’Allemagne, d’Italie et de Pologne. Le projet est financ\u00e9 par le Conseil europ\u00e9en de l’innovation et Innovate UK. Le montant de la premi\u00e8re phase s’\u00e9l\u00e8ve \u00e0 476 000 \u20ac. Gauger, chef de projet APACE, a expliqu\u00e9 le contenu de cette premi\u00e8re phase: \u00abNous essayons actuellement de valider le principe sur Terre dans nos laboratoires et, d’ici la fin du projet, nous r\u00e9aliserons des tests dans des conditions simulant l’espace.\u00bb<\/span><\/p>\n

Dans le cadre de ces travaux, l’\u00e9quipe extraira des antennes mol\u00e9culaires et m\u00e8nera des exp\u00e9riences avec elles afin de d\u00e9terminer quelles esp\u00e8ces bact\u00e9riennes produisent les antennes les plus adapt\u00e9es aux engins spatiaux \u00e0 \u00e9nergie solaire. Les chercheurs \u00e9tudieront \u00e9galement des structures d’antennes artificielles cr\u00e9\u00e9es gr\u00e2ce aux nanotechnologies afin de comparer leur efficacit\u00e9 et leur praticit\u00e9 \u00e0 celles de leurs homologues organiques.<\/span><\/p>\n

Par exemple, certaines bact\u00e9ries extr\u00eamophiles sont capables de prosp\u00e9rer dans des conditions de tr\u00e8s faible luminosit\u00e9 gr\u00e2ce \u00e0 leurs antennes mol\u00e9culaires capables d’absorber pratiquement tous les photons qui les frappent et de diriger l’\u00e9nergie l\u00e0 o\u00f9 elle est n\u00e9cessaire dans la biologie cellulaire de la bact\u00e9rie.<\/span><\/p>\n

Le projet APACE vise \u00e0 adapter ces bact\u00e9ries, \u00e0 extraire leurs antennes et \u00e0 les utiliser pour absorber la lumi\u00e8re solaire. L’\u00e9nergie solaire sera ensuite canalis\u00e9e vers un m\u00e9canisme laser. Les lasers fonctionnent gr\u00e2ce \u00e0 un \u00abmilieu amplificateur\u00bb \u00e0 l’int\u00e9rieur de la cavit\u00e9 laser. Lorsque les photons interagissent avec le milieu amplificateur, ils g\u00e9n\u00e8rent davantage de photons (\u00e9mission stimul\u00e9e), les amplifiant jusqu’\u00e0 ce que leur nombre atteigne un niveau suffisant pour former un faisceau intense et coh\u00e9rent. L’\u00e9quipe explore la possibilit\u00e9 d’utiliser des nanocristaux de n\u00e9odyme comme milieu amplificateur, la lumi\u00e8re solaire capt\u00e9e par les antennes photosynth\u00e9tiques des bact\u00e9ries fournissant les photons n\u00e9cessaires pour d\u00e9clencher le laser et maintenir son activit\u00e9.<\/span><\/p>\n

Les bact\u00e9ries pourraient \u00eatre cultiv\u00e9es dans l\u2019espace, par exemple sur la Station spatiale internationale ou sur un satellite, \u00e9liminant ainsi le besoin de lancements constants depuis la Terre pour entretenir et remplacer les anciens panneaux solaires.<\/span><\/p>\n

Toutefois, comme l\u2019a d\u00e9clar\u00e9 Gauger, le lancement effectif d\u2019un prototype dans l\u2019espace n\u00e9cessitera un financement beaucoup plus important et d\u00e9pendra du succ\u00e8s de la premi\u00e8re phase.<\/span><\/p>\n

\u00c0 ce stade, l’avantage d’un prototype r\u00e9ussi ne r\u00e9side pas n\u00e9cessairement dans son efficacit\u00e9, m\u00eame si cela pourrait se r\u00e9v\u00e9ler ult\u00e9rieurement. Un panneau solaire classique en silicium convertit la lumi\u00e8re solaire en \u00e9lectricit\u00e9 avec un rendement d’environ 30%, g\u00e9n\u00e9rant plusieurs centaines de watts par m\u00e8tre carr\u00e9. Alors que les bact\u00e9ries \u00e0 l’origine des antennes photosynth\u00e9tiques ont un rendement proche de 100%, les cellules solaires organiques d\u00e9velopp\u00e9es dans le cadre du projet APACE ne pourront convertir que 10 \u00e0 15% de la lumi\u00e8re solaire en \u00e9lectricit\u00e9.<\/span><\/p>\n

Bien que ce soit bien inf\u00e9rieur \u00e0 ce que la nature offre, \u00abce n’est peut-\u00eatre pas surprenant, \u00e9tant donn\u00e9 que l’\u00e9volution l’optimise depuis longtemps\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Gauger. \u00abNous ne savons pas vraiment pourquoi la photosynth\u00e8se est si efficace, et nous ne sommes pas aussi performants pour transf\u00e9rer l’\u00e9nergie au niveau mol\u00e9culaire via des structures artificielles, et nos mat\u00e9riaux n’ont pas une capacit\u00e9 d’absorption aussi \u00e9lev\u00e9e.\u00bb<\/span><\/p>\n

Malgr\u00e9 ses limites, APACE r\u00e9alisera n\u00e9anmoins des progr\u00e8s significatifs. \u00abC’est une architecture compl\u00e8tement diff\u00e9rente\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Gauger. Dans une cellule solaire au silicium classique, l’\u00e9nergie est collect\u00e9e, mais il faut ensuite l’exploiter, en utilisant des composants \u00e9lectroniques, pour la transformer en quelque chose d’utile. \u00abDans notre cas, nous essayons de faire cela sans \u00e9lectronique: ni batterie, ni circuit.\u00bb L’appareil photosynth\u00e9tique biologique convertira automatiquement la lumi\u00e8re solaire en lumi\u00e8re laser, sans n\u00e9cessiter tout ce mat\u00e9riel.<\/span><\/p>\n

Il convient de noter que le potentiel de cette technologie est illimit\u00e9. En cas de succ\u00e8s, plus simple et plus autonome, et ne n\u00e9cessitant pas de lancements spatiaux fr\u00e9quents avec de lourdes charges utiles, elle pourrait r\u00e9duire le co\u00fbt du transport d’\u00e9nergie. Et il ne s’agit pas seulement d’alimenter des satellites en orbite basse; \u00e0 l’avenir, elle pourrait servir \u00e0 transmettre de l’\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 des bases ou des vaisseaux sur la Lune ou sur Mars.<\/span><\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Les astronautes qui arrivent et reviennent de stations spatiales transportent avec eux des milliards d’organismes microscopiques. Par exemple, de nouvelles esp\u00e8ces de bact\u00e9ries adapt\u00e9es \u00e0 l’espace ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes sur la station spatiale chinoise Tiangong. R\u00e9cemment, 26 esp\u00e8ces de bact\u00e9ries jusqu’alors inconnues ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes dans les salles blanches de la NASA, parmi les environnements les plus st\u00e9riles jamais cr\u00e9\u00e9s par l’humanit\u00e9. Une autre \u00e9tude montre que, sous l’effet du stress, des souches isol\u00e9es de l’ISS ont mut\u00e9 et sont devenues g\u00e9n\u00e9tiquement et fonctionnellement distinctes de leurs homologues terrestres.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1981,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[19,40,536,537,529],"tags":[396,611,312,921,919,920],"class_list":{"0":"post-1980","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-news","8":"category-kosmos","9":"category-dalnii","10":"category-orbita","11":"category-microorganizmy","12":"tag-bacteries","13":"tag-energie","14":"tag-iss","15":"tag-long-vol","16":"tag-microbes","17":"tag-tiangong"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1980","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1980"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1980\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1982,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1980\/revisions\/1982"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1981"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1980"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1980"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1980"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}