La NASA et ses partenaires visent la culture de plantes sur la Lune

Trois agences s'alignent sur un objectif commun

La NASA, l'Agence spatiale canadienne (ASC) et le Centre aérospatial allemand (DLR) ont signé une déclaration d'intention conjointe qui les engage à un travail préparatoire coordonné sur un banc d'essai terrestre destiné à la culture de plantes sur la Lune. L'accord, annoncé par l'équipe scientifique de la NASA le 30 septembre 2026, réunit trois organisations spatiales nationales sous un même parapluie de planification pour un problème de recherche qu'aucune d'entre elles ne peut résoudre seule.

Signer une déclaration d'intention n'équivaut pas à couper du métal. C'est une déclaration par laquelle les partenaires reconnaissent le même défi technique, entendent s'y attaquer conjointement et sont prêts à consacrer du temps de personnel et des efforts de phase précoce avant que les grandes décisions de financement ne soient prises. En pratique, cela permet aux agences de comparer les concepts, de répartir les questions ouvertes et de présenter un front uni face aux chercheurs et à l'industrie.

Le libellé de la déclaration est délibérément prudent : il s'agit d'un travail préparatoire en vue d'un démonstrateur, et non du lancement d'un programme de vol. Pourtant, formaliser la relation constitue une étape significative, car elle établit un canal d'échange de conceptions et de leçons apprises bien avant la construction du moindre matériel.

Au cœur du Lunar Agriculture Module-Ground Test Demonstrator

La pièce maîtresse de l'effort porte le nom de travail Lunar Agriculture Module-Ground Test Demonstrator, ou LAM-GTD. Comme son nom l'indique, la première version est destinée à rester sur Terre. Son objectif est double : développer les technologies nécessaires pour cultiver des plantes au-delà de notre planète, et étudier le comportement de ces plantes dans des atmosphères et des environnements contrôlés comparables à ceux que les équipages rencontreraient lors de missions à la Moon Base.

Cette liste d'objectifs se traduit par un portefeuille de recherche assez large :

• Faire progresser le matériel et les techniques nécessaires à la culture de plantes en milieu lunaire.
• Caractériser la performance des plantes sous des atmosphères et des conditions confinées et contrôlées modélisées selon les attentes de la Moon Base.
• Coordonner cette recherche entre trois agences dès le départ, afin que les résultats et les conceptions puissent être partagés plutôt que dupliqués.

Garder le premier démonstrateur au sol est un choix d'ingénierie délibéré. Les problèmes peu coûteux à détecter en laboratoire — dérive des capteurs, contrôle de l'humidité, apport de nutriments, cycles d'éclairage — deviennent coûteux et risqués une fois conditionnés pour le vol. Un module terrestre donne aux chercheurs la latitude d'échouer rapidement, d'itérer, et seulement ensuite de proposer une version qui vaut la peine d'être lancée.

Pourquoi les cultures spatiales comptent

Nourriture, nutrition et variété

Pour les équipages voyageant loin de la Terre, le réapprovisionnement n'est pas une option fiable. Cultiver des plantes sur place donnerait aux équipages du deep space accès à une nutrition issue d'aliments entiers plutôt que de dépendre uniquement de provisions emballées, tout en augmentant la variété alimentaire — un facteur de qualité de vie qui prend de la valeur à mesure que la durée des missions s'allonge.

Air et eau

Les plantes font plus que nourrir les gens. Elles absorbent le dioxyde de carbone, produisent de l'oxygène et participent au recyclage de l'eau. Ces fonctions recoupent les systèmes de support de vie dont tout habitat de longue durée a besoin, ce qui signifie qu'une serre pourrait plausiblement contribuer à plusieurs exigences de mission à la fois.

• Élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère de l'habitat.
• Production d'oxygène par photosynthèse.
• Recyclage de l'eau dans le cadre d'un système en boucle fermée.
• Production d'aliments frais pour compléter les rations stockées.

La NASA note que ces capacités deviendront de plus en plus importantes à mesure que les missions humaines s'éloignent de la Terre, où le coût et le délai d'acheminement des fournitures depuis le sol deviennent prohibitifs.

La Moon Base et la route plus longue vers Mars

Le travail agricole s'inscrit dans une architecture plus vaste. À travers la Moon Base, la NASA et ses partenaires internationaux entendent construire l'infrastructure nécessaire pour soutenir une présence humaine durable près du pôle Sud de la Lune. Cet avant-poste est présenté comme un lieu pour faire progresser la science et la technologie tout en servant de banc d'essai pour d'éventuelles missions humaines vers Mars.

Les cultures s'intègrent naturellement à ce récit. Une colonie qui dépend entièrement de la Terre pour sa nourriture est une colonie à la chaîne d'approvisionnement fragile ; une colonie capable de produire au moins une partie de ses propres calories et de son oxygène est plus résiliente et moins contrainte dans la durée de son fonctionnement. La région du pôle Sud, avec ses cycles d'éclairage extrêmes et ses températures froides, rend le défi du contrôle environnemental encore plus aigu — exactement le type de cas de stress qu'un démonstrateur au sol est censé explorer.

S'appuyer sur la recherche végétale déjà en cours

Le nouvel accord ne part pas de zéro. La NASA étudie la santé des plantes en milieu contrôlé depuis des années, et l'imagerie de l'agence issue de ces travaux illustre le type d'instrumentation sur lequel l'effort LAM-GTD s'appuierait. Dans un exemple du 17 avril 2023, le scientifique en horticulture Blake Costine est montré en train de régler des capteurs d'humidité pour le projet Advanced Plant Imaging au Centre spatial Kennedy de la NASA en Floride.

Ce projet utilise des caméras hyperspectrales pour évaluer la santé des plantes, recueillant des données qui vont bien au-delà de ce que l'œil humain peut juger. L'activité s'est déroulée dans la Plant Production Area de la Space Station Processing Facility du spatioport — un rappel que le matériel et l'analytique de l'agriculture spatiale sont déjà exercés sur Terre, dans des installations initialement conçues autour des opérations orbitales.

Ce que l'accord règle et ne règle pas

Ce qui existe aujourd'hui est une déclaration d'intention, publiée sous forme de document téléchargeable aux côtés de l'annonce de la NASA. Elle n'engage pas les trois agences à une ligne budgétaire, une date de lancement, une liste précise d'espèces végétales ou une conception finale de module. Elle ne précise pas non plus comment les responsabilités seront réparties entre la NASA, l'ASC et le DLR, ni comment les résultats du démonstrateur alimenteraient à terme une serre de la Moon Base.

Ce qu'elle établit, en revanche, c'est un cadre. Trois agences ont convenu que la question de nourrir des personnes hors de la Terre mérite une attention coordonnée, que la première tentative sérieuse devrait avoir lieu au sol, et qu'elles travailleront ensemble sur le problème plutôt que dans des silos parallèles.

L'essentiel

Cultiver de la nourriture sur la Lune est l'un de ces problèmes qui paraissent simples de loin et deviennent vite compliqués une fois que l'atmosphère, la lumière, l'eau, les nutriments et la biologie végétale sont combinés dans un système scellé. En signant une déclaration d'intention conjointe, la NASA, l'ASC et le DLR parient que l'endroit le moins coûteux pour résoudre ces complications est un laboratoire sur Terre — et que les leçons qui y seront apprises rendront à terme une présence humaine permanente près du pôle Sud lunaire, puis plus tard sur Mars, plus durable qu'une chaîne d'approvisionnement remontant jusqu'à la maison.

Cet article est basé sur un reportage de science.nasa.gov. Lire l'article original.