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Certaines bactéries peuvent extraire des minéraux précieux dans l’espace

Rosa Santomartino, UK Centre for Astrobiology

Des expériences menées à bord de l’ISS révèlent que nous pourrions extraire des terres rares en milieu de microgravité grâce à des bactéries. Cette condition sera essentielle si nous voulons nous établir durablement dans l’espace. Les détails de l’étude sont publiés dans Nature Communications.

Extraire des charges utiles de la gravité terrestre est extrêmement coûteux. Comptez en effet plus de 1500 euros par kilogramme de matériel pour l’option la moins chère (SpaceX). Or, dans le cadre d’un projet d’exploration humaine de l’espace, le succès de nos ambitions dépendra de notre capacité à dénicher et puiser les matériaux essentiels directement sur place. Nous savons par exemple que les astéroïdes et la Lune proposent des terres rares dont nous pourrions avoir besoin. Reste à savoir comment les extraire.

Sur Terre, différentes machines permettent l’extraction de ces matériaux. Néanmoins, toutes sont pensées et développées pour fonctionner avec la gravité terrestre. Or, nous savons que sur la Lune, et encore davantage sur les astéroïdes, la gravité est beaucoup plus faible. Aussi, nous devons imaginer d’autres moyens permettant l’exploitation des ressources spatiales.

Dans cet esprit, des scientifiques se sont demandé si les bactéries pourraient aider. Après tout, sur Terre, ces organismes sont impliqués dans l’altération naturelle des roches, libérant les minéraux qu’elles contiennent. Cette capacité des bactéries à lixivier les métaux est d’ailleurs déjà exploitée pour faciliter les opérations minières humaines (biomining).

Direction l’ISS

Il y a une dizaine d’années, une équipe dirigée par l’Université d’Édimbourg (Écosse) a donc développé un petit appareil de la taille d’une boîte d’allumettes appelé “réacteur de biomining” dans l’idée de pouvoir l’installer à bord de la Station spatiale internationale. L’objectif était d’étudier ce processus de lixiviation bactérienne dans l’espace. En juillet 2019, dix-huit de ces “réacteurs” ont finalement été expédiés vers l’ISS.

Dans le cadre d’une étude menée sur trois semaines, les chercheurs ont ensuite intégré dans chacune de ces petites boîtes une solution bactérienne submergeant un petit morceau de basalte, un type de roche volcanique abondant sur la Lune. Plusieurs expériences ont été menées (gravité simulée de Mars, gravité terrestre simulée et microgravité avec trois espèces bactériennes différentes : Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis et Cupriavidus metallidurans). Une solution de contrôle sans bactérie a été utilisée comme référence.

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Crédits : WikiImages/pixabay

Des bactéries particulièrement efficaces

Les chercheurs ont constaté qu’il n’y avait pas de différences significatives dans les performances de lixiviation bactérienne de B. subtilis et C. metallidurans. En revanche, S. desiccabilis s’est révélée très efficace, libérant entre 111,9% à 429,2% plus de terres rares (cérium et néodyme) du basalte que la solution témoin selon le degré de gravité.

Nos expériences soutiennent la faisabilité scientifique et technique de l’exploitation minière élémentaire biologiquement améliorée à travers le Système solaire“, conclut l’astrobiologiste Charles Cockell, de l’Université d’Édimbourg. “Bien qu’il ne soit pas économiquement viable d’exploiter ces éléments dans l’espace pour les ramener sur Terre, la bioexploitation spatiale pourrait potentiellement soutenir une présence humaine autosuffisante dans l’espace“.