Un nouveau développement sur la Station Spatiale Internationale montre comment des microorganismes pourraient extraire des métaux précieux des météorites. Ce projet, fruit d’une collaboration entre plusieurs universités, ouvre la voie à des pratiques minières dans l’espace, offrant des perspectives fascinantes pour l’avenir de l’exploration spatiale.
La Station Spatiale Internationale en orbite autour de la Terre, où l’expérience d’extraction de métaux des météorites a été menée.
Sur la Station Spatiale Internationale (ISS), à 400 kilomètres de la Terre, de minuscules microbes transforment une idée futuriste en réalité : ils extraient des métaux précieux des météorites. Cette avancée provient d’une étude récemment publiée dans la revue scientifique npj Microgravity, marquant le premier test concret qui pourrait mener à une réelle activité de mining dans l’espace.
La recherche est le fruit d’une collaboration entre l’Université Cornell et l’Université d’Édimbourg dans le cadre du projet BioAsteroid, dirigé par Charles Cockell, un astrobiologiste. À bord de l’ISS, l’expérience a été réalisée en microgravité par l’astronaute de la NASA Michael Scott Hopkins, tandis qu’un test de contrôle a été effectué sur Terre pour comparer les résultats.
L’astronaute de la NASA Michael Scott Hopkins mène l’expérience en microgravité à bord de la Station Spatiale Internationale. Crédit : Cornell University
Le groupe a utilisé la bactérie Sphingomonas desiccabilis et le fungi Penicillium simplicissimum pour tester leur capacité à extraire des éléments du groupe du platine à partir d’un météorite de type L-condrite, une roche spatiale riche en métaux, parmi les plus courantes sur Terre. Le processus s’appuie sur la biolixiviation, qui consiste en la capacité de certains microorganismes à libérer des molécules — telles que les acides carboxyliques — qui se lient aux minéraux et facilitent leur extraction. Au total, 44 éléments chimiques ont été analysés, et 18 ont été effectivement mobilisés par l’activité biologique.
Le champignon P. simplicissimum s’est montré particulièrement efficace dans l’extraction du palladium, ainsi que du platine et d’autres éléments. “C’est probablement le premier essai de ce type sur la Station Spatiale Internationale avec des météorites” a souligné l’autrice principale, Rosa Santomartino, professeure associée d’Ingénierie biologique et environnementale à Cornell. L’objectif principal était de mieux comprendre les mécanismes microbiens en microgravité.
L’analyse a également révélé que, bien que la lixiviation purement chimique perde en efficacité dans l’espace, les microbes parviennent à maintenir une capacité d’extraction stable; dans le cas du champignon, un ajustement du métabolisme a également été observé, avec une augmentation de la production de molécules impliquées dans la libération des métaux. Ce résultat corrobore l’hypothèse selon laquelle une bio-extraction est réalisable même hors de la gravité terrestre.
Biolixiviation spatiale : comment les microbes extraient des métaux précieux
Le fondement de l’expérience repose sur la biolixiviation, un processus déjà employé sur Terre pour extraire des métaux de roches et de déchets miniers. Dans ce processus, les microorganismes génèrent des molécules organiques qui facilitent le relâchement des métaux des minéraux. Bien que naturel, son application dans l’espace prend une dimension totalement nouvelle.
Au cours du test à bord de l’ISS, les microbes ont été en contact avec du matériel meteoritique de type L-condrite. L’objectif était non seulement de vérifier si l’extraction était possible, mais aussi de comprendre comment la microgravité altérait le comportement métabolique des microorganismes. “Certains changements ont été notés, surtout chez le champignon, qui a accru la production de molécules – dont des acides carboxyliques – qui peuvent favoriser le relâchement du palladium, du platine et d’autres éléments” a précisé Alessandro Stirpe, chercheur associé en microbiologie et co-auteur de l’étude. Les résultats montrent que l’activité biologique a contribué à la mobilisation de 18 des 44 éléments chimiques analysés.
Un autre aspect important concerne la comparaison entre les processus biologiques et non biologiques. Dans les échantillons sans microbes, la lixiviation chimique s’est avérée moins efficace dans l’espace qu’elle ne l’est sur Terre. En revanche, les microorganismes ont préservé la mobilisation des métaux même dans l’espace. Comme l’a expliqué Santomartino, dans certains cas, “le microbe ne valide pas l’extraction en soi, mais la maintient à un niveau constant, indépendamment des conditions de gravité.”
Cela indique que les microbes pourraient devenir des alliés fiables pour les futures missions de longue durée, où transporter de grandes quantités de ressources depuis la Terre serait économiquement et logiquement insoutenable. Ce n’est pas encore une opération minière, mais un premier pas tangible vers l’utilisation biologique des ressources spatiales.
De l’ISS à la Lune et au-delà : le futur des mines biologiques dans l’espace
Si les résultats sont validés par d’autres expériences, les applications pourraient s’étendre bien au-delà de la Station Spatiale Internationale. Envisagez que microbes et champignons pourraient être utilisés pour extraire des métaux directement du sol de la Lune, de Mars, ou même des astéroïdes, réduisant ainsi le besoin de transporter de grandes quantités de ressources depuis la Terre.
Dans des scénarios d’exploration spatiale à long terme, cette capacité s’avérerait cruciale. Les futures bases lunaires ou martiennes nécessiteront des matériaux pour la construction, l’électronique et les systèmes énergétiques, et les transporter depuis la Terre serait extrêmement coûteux. Les technologies basées sur la biolixiviation pourraient permettre d’exploiter les ressources locales, en utilisant des microorganismes comme de véritables “bio-miners”.
Cependant, les chercheurs appellent à la prudence. Les conditions spatiales sont complexes et de nombreuses variables doivent encore être comprises. “Les bactéries et les champignons sont tellement divers et les conditions spatiales si variées qu’il est actuellement impossible de donner une réponse définitive” a noté Santomartino.
Les applications potentielles ne se limitent pas à l’espace. Selon les chercheurs, des processus de bio-extraction comme ceux étudiés dans l’expérience pourraient également trouver leur place sur Terre, par exemple pour récupérer des métaux dans des environnements avec des ressources limitées ou à partir de déchets miniers, contribuant au développement de biotechnologies plus durables et à l’économie circulaire.