L’Agence spatiale européenne travaille sur un vaisseau spatial antimicrobien pour les longs voyages dans l’espace

Au cours de leur voyage, les astronautes rencontrent une population considérable de micro-organismes qui peuvent potentiellement causer des problèmes – pour leur santé, mais aussi potentiellement pour l’intégrité structurelle des vaisseaux spatiaux. Pour résoudre ces problèmes, des scientifiques de l’Agence spatiale européenne (ESA) travaillent à la mise au point de revêtements capables de tuer les microbes dans les vaisseaux spatiaux.

Selon les chercheurs, cette technologie pourrait s’avérer d’une grande importance lors de longs voyages dans l’espace, car dans ces circonstances, le moindre problème de santé pourrait se transformer en péril majeur pour l’ensemble de la mission.

Bactéries et champignons

« Une étude menée à bord de la Station spatiale internationale a révélé la présence de dizaines de bactéries et de champignons », souligne la responsable de la recherche, Malgorzata Holynska, experte en matériaux à l’Agence spatiale européenne.

« Un certain nombre d’agents pathogènes dangereux – qui peuvent notamment provoquer des irritations cutanées, des infections pulmonaires et des intoxications alimentaires – ont également été découverts. Ces bactéries pourraient même mettre en danger le vaisseau spatial car elles pourraient produire un biofilm – une sorte de plaque biologique qui pourrait finir par ronger le métal, le verre, le plastique et le caoutchouc. »

« Ce problème est connu depuis un certain temps. Déjà pendant la dernière phase de vie de la station spatiale russe Mir, on a pu observer des colonies de bactéries endommageant les combinaisons spatiales, les câbles et même les joints des fenêtres. »

« Il faut aussi tenir compte du fait que le système immunitaire des astronautes est brimé par la microgravité. Il est donc clair qu’il doit être possible de maintenir les populations microbiologiques sous un contrôle strict pendant les missions spatiales de longue durée. »

Pour remédier à ce facteur de risque, l’Agence spatiale européenne a mis en place une collaboration avec l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) de Gênes. L’équipe italienne a entamé des recherches autour de l’oxyde de titane, qui est déjà utilisé sur Terre dans le verre autonettoyant et sur les surfaces hygiéniques.

« Lorsque l’oxyde de titane est exposé aux rayons ultraviolets, la substance décompose la vapeur d’eau présente dans l’air en radicaux libres d’oxygène, qui dévorent tout ce qui se trouve à sa surface, y compris les membranes bactériennes », explique Mirko Prato, spécialiste des matériaux à l’Institut italien de technologie. « Ces radicaux génèrent un stress oxydatif qui va désactiver la bactérie ».

Le choix de l’oxyde de titane a été motivé par des recherches antérieures sur les revêtements antimicrobiens pour les hôpitaux. On cherche maintenant une méthode pour augmenter sa sensibilité à la partie visible du spectre lumineux.

L’argent, fausse bonne idée

« Les revêtements antimicrobiens sur Terre utilisent souvent de l’argent », note Holynska. « Mais ce n’est pas approprié dans l’espace, car dans l’environnement confiné d’un vaisseau spatial, une exposition prolongée à l’argent peut avoir des effets négatifs sur la santé des astronautes. »

« Entre autres choses, nous ne voulons pas d’une accumulation de métaux lourds dans l’eau à bord du vaisseau spatial. Cela peut provoquer une irritation des yeux et de la peau et, à très haute dose, peut même provoquer un changement de couleur de la peau. »

Les scientifiques soulignent également que l’oxyde de titane semble également conserver sa stabilité à long terme, même s’ils précisent que des recherches supplémentaires devront être menées à ce sujet.

Enfin, il est à noter que le revêtement est maintenu aussi fin que possible, de sorte que les propriétés mécaniques des matériaux sous-jacents soient affectées le moins possible ; on parle d’une épaisseur comprise entre cinquante et cent nanomètres.

MB

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