- Des scientifiques de Hong Kong testent un matériau vivant combinant roche martienne, gélatine et levure pour construire des habitats sur Mars sans consommation énergétique excessive.
- Le mélange offre une résistance à la compression de 10 à 12 mégapascals, comparable à celle d’un béton faible, ce qui suffirait théoriquement pour plusieurs étages martiens compte tenu de la faible gravité.
- Ce matériau pourrait être recyclé en cultivant à nouveau les levures dans des bioréacteurs, mais sa durabilité dans les conditions martiennes hostiles reste une question ouverte.
Concrètement en France
- En France, la recherche sur l’habitat spatial et les matériaux pour l’exploration passe notamment par les agences et laboratoires publics du secteur spatial, en lien avec les programmes européens.
- L’idée d’utiliser les ressources disponibles sur place rejoint une préoccupation très terrestre : les matériaux biosourcés ou géosourcés, comme la terre crue, qui reviennent dans la construction française.
- La résistance évoquée, comparable à celle d’un béton peu résistant, resterait très loin des exigences des règles de construction applicables aux bâtiments en France.
- À retenir : il s’agit d’une expérimentation en laboratoire sur de très petits échantillons, pas d’une technique prête à bâtir des logements.
Les repères
- Des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong développent un matériau vivant composé de roche martienne broyée, de gélatine et de levure pour imprimer des structures en 3D sur Mars.
- Ce matériau innovant exploite les ressources locales martiennes et évite le recours à un chauffage énergivore, contournant ainsi les défis posés par le froid extrême, les radiations et l’atmosphère ténue de Mars.
- Les essais en conditions martiennes simulées ont produit des dômes miniatures (45 mm de haut, 30 mm de large) avec une résistance à la compression de 10 à 12 mégapascals, comparable à un béton de faible résistance.
- Cette résistance pourrait théoriquement permettre de construire sur Mars des bâtiments de plusieurs étages, compte tenu de la gravité trois fois inférieure à celle de la Terre.
À Hong Kong, des scientifiques testent un matériau vivant qui pourrait permettre de bâtir des abris sur Mars avec les ressources disponibles sur place.
Le projet vient de chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong, en Chine. Relayée par EurekAlert, une plateforme d’information scientifique, leur étude propose une piste inattendue : associer de la roche martienne broyée, de la gélatine et de la levure afin d’imprimer des structures en 3D sans recourir à un chauffage énergivore.
Un matériau pensé pour les contraintes de Mars
Construire sur Mars ne ressemble en rien à un chantier terrestre. La planète rouge est extrêmement froide, soumise à de fortes radiations et entourée d’une atmosphère bien moins dense que celle de la Terre. Ces conditions fragilisent de nombreux matériaux habituellement employés dans le bâtiment.
Les plastiques, les adhésifs, les lubrifiants ou les matériaux composites fabriqués sur Terre peuvent libérer des gaz emprisonnés et se dégrader rapidement dans un environnement proche du vide. Les rayons ultraviolets du Soleil peuvent aussi détériorer les polymères organiques. Les écarts de température mettent les métaux à rude épreuve et risquent de fissurer certains éléments structurels.
Le béton pose lui aussi une difficulté majeure. Sa fabrication nécessite de l’eau, une ressource rare et difficile à utiliser à la surface de Mars, où elle peut geler ou s’évaporer. Transporter depuis la Terre tout le matériel nécessaire à l’édification d’un bâtiment représenterait aussi une charge considérable.
Le principe consiste à limiter les cargaisons venues de la Terre en utilisant, autant que possible, les ressources déjà présentes sur Mars.
Cette stratégie porte un nom dans le secteur spatial : l’utilisation des ressources locales. Elle repose notamment sur le régolithe, la couche de poussière, de sable et de fragments rocheux qui recouvre le sol martien. Plusieurs équipes travaillent déjà à la transformer en briques, en ciment ou en matériaux destinés à l’impression en 3D.
De la roche, de la gélatine et une levure modifiée
La recette élaborée à Hong Kong associe du sable obtenu à partir de roche martienne pulvérisée à une sorte de colle humide. Cette colle contient de la gélatine et des levures modifiées pour être recouvertes de protéines très adhésives.
Chaque ingrédient a une fonction précise :
- le sable apporte la masse et la structure du futur matériau ;
- la gélatine lie les composants entre eux ;
- la levure peut se développer dans cette matrice et confère au matériau une dimension vivante ;
- l’impression en 3D permet de déposer le mélange couche après couche.
Une fois expulsé par la buse de l’imprimante, le mélange serait séché par les conditions martiennes. L’eau s’évaporerait sous forme de vapeur, laissant de très petits pores dans la structure. Le matériau final serait ainsi léger et poreux, tout en conservant une résistance à la compression jugée intéressante par les chercheurs.
Les essais menés en conditions martiennes simulées ont porté sur de petits dômes de 45 millimètres de haut et de 30 millimètres de large, soit un format proche d’un bouchon de bouteille. Leur résistance à la compression a atteint entre 10 et 12 mégapascals, un niveau comparable à celui d’un béton de faible résistance.
Des immeubles de plusieurs étages envisagés
Jishen Qiu, ingénieur civil et auteur principal de l’étude, estime que cette résistance pourrait suffire à construire sur Terre un bâtiment d’un ou deux niveaux. Or la gravité y est environ trois fois plus forte que sur Mars.
« Cela suffit en réalité pour construire sur Terre un bâtiment d’un ou deux étages, où la gravité est trois fois supérieure à celle de Mars », indique Jishen Qiu. « On pourrait donc probablement construire assez facilement un bâtiment de plusieurs étages sur Mars avec ce matériau. »
Cette projection reste théorique. Entre un minuscule dôme imprimé en laboratoire et un habitat destiné à accueillir des humains, l’écart est immense. Un logement martien devrait résister durablement aux variations thermiques, protéger ses occupants des radiations et rester étanche dans une atmosphère très ténue.
Le travail des chercheurs apporte tout de même une option supplémentaire dans la recherche d’habitats hors de la Terre. Une autre équipe avait déjà mis au point un matériau appelé Starcrete, composé d’amidon de pomme de terre, de sol martien simulé et d’une petite quantité de sel. Sa résistance annoncée atteint 72 mégapascals après compression sous forme de briques.
Un matériau qui pourrait être recyclé
L’un des intérêts du mélange conçu à Hong Kong tient à sa capacité potentielle de réutilisation. Les levures présentes dans une structure démontée pourraient être cultivées à nouveau dans des bioréacteurs, puis servir à préparer une nouvelle pâte d’impression.
Un bioréacteur est une enceinte contrôlée qui permet de cultiver des cellules ou des micro-organismes dans des conditions adaptées. Sur Mars, un tel équipement pourrait contribuer à produire des composants biologiques utiles, à condition de disposer de nutriments, d’eau, d’énergie et d’un environnement stable.
Une inconnue demeure : les scientifiques ne savent pas encore si les levures elles-mêmes survivraient aux conditions martiennes. Les ingrédients nécessaires au matériau, tout comme les équipements de culture et d’impression, devraient aussi être transportés depuis la Terre dans un premier temps.
Quelle place pour la France dans cette course aux habitats martiens ?
La France ne dispose pas d’un programme visant à construire des habitations sur Mars. Elle participe aux activités spatiales européennes par l’intermédiaire de l’Agence spatiale européenne, dont elle est un État membre, tandis que le Centre national d’études spatiales est l’agence spatiale française.
Pour les futurs habitats martiens, les enjeux concernent autant le bâtiment que la biologie, l’énergie et la santé. Il ne suffira pas d’élever des murs : les occupants auront besoin d’air respirable, d’eau, de nourriture, d’électricité et de protections face au rayonnement spatial.
La fabrication sur place offrirait un avantage concret. Chaque kilogramme de roche martienne utilisé pour bâtir un abri serait un kilogramme de matériaux qu’il ne faudrait pas expédier depuis la Terre. Reste à déterminer si des matériaux vivants peuvent tenir sur la durée dans un milieu aussi hostile, loin de toute réparation rapide et de toute chaîne d’approvisionnement terrestre.
