Depuis plus de 20 ans, les astronautes de la Station spatiale internationale (ISS) ont réalisé des milliers d’expériences scientifiques dans ce qui est sans doute l’un des laboratoires les plus cool de l’univers.
Maintenant, un nouveau lot d’expériences est arrivé au laboratoire orbital, abordant des sujets tels que la bio-impression 3D, l’adaptation des plantes – et même la fertilité dans l’espace.
Nous examinons certaines des expériences envoyées lors de la dernière mission de réapprovisionnement Northrop Grumman pour la NASA, qui est arrivée à l’ISS mercredi.
Étudier la fertilité humaine
L’homme pourrait-il un jour habiter l’espace ? C’est encore un scénario assez lointain, mais pour se préparer à cette possibilité, les scientifiques étudient ce que passer de longues périodes en gravité réduite pourrait avoir un effet sur notre fertilité.
Dans le cadre de l’enquête OVOSPACE, parrainée par la NASA et l’Agence spatiale italienne (ASI), les chercheurs étudient comment la microgravité influence les cellules ovariennes.
Ils ont envoyé des cellules ovariennes bovines à l’ISS pour examiner comment le développement de ces cellules pourrait être affecté par le fait d’être dans l’espace, dans le cadre de la recherche qui, selon eux, pourrait également conduire à des traitements de fertilité améliorés sur Terre.
Vivre pendant de longues périodes dans la gravité réduite de la Lune ou de Mars pourrait nuire à la fertilité, explique le chercheur principal Mariano Bizzarri, du département de médecine expérimentale de l’Université Sapienza de Rome.
“Cela menace l’objectif d’établir des colonies permanentes ou étendues au-delà de la Terre”, a-t-il déclaré dans un communiqué.
“La déréglementation des fonctions de reproduction peut également poser des risques supplémentaires pour la santé”, a-t-il ajouté.
Les résultats de la recherche pourraient améliorer notre compréhension du développement des œufs et identifier des traitements pour protéger le potentiel reproducteur humain lors de futures missions spatiales, a déclaré Bizzarri.
“Cette enquête pourrait également soutenir le développement de traitements pour améliorer ou restaurer la fertilité chez les personnes sur Terre”.
Impression 3D de tissus humains dans l’espace
Les médecins rêvent depuis longtemps de pouvoir imprimer des organes en 3D à la demande, ce que les chercheurs espèrent que la microgravité pourra faciliter.
Cependant, l’impression de minuscules structures complexes trouvées à l’intérieur des organes humains, telles que les structures capillaires, s’est avérée difficile à réaliser dans l’environnement gravitationnel de la Terre, affirment les chercheurs à l’origine de la BioFabrication Facility, une bioimprimante 3D.
En tant que tels, ils espèrent que l’impression de tissus ressemblant à des organes en microgravité pourrait servir de tremplin vers la fabrication d’organes humains entiers dans l’espace.
En 2019, l’installation de biofabrication a réussi à imprimer un ménisque partiel du genou humain ainsi que des cellules cardiaques humaines lors de son premier voyage dans l’espace.
Une version améliorée de l’imprimante 3D fabriquera du tissu cartilagineux du genou à bord de l’ISS, en utilisant des bio-encres et des cellules pour voir si l’impression en microgravité peut produire des échantillons de tissus de meilleure qualité que ceux imprimés sur Terre.
Comment les plantes s’adaptent à l’espace
Une autre expérience à bord de l’ISS examine comment les plantes s’adaptent à l’espace, dans le cadre de recherches qui pourraient un jour conduire à une meilleure alimentation ainsi qu’à de meilleurs systèmes de purification de l’air et de l’eau lors de futures missions spatiales.
Dans le cadre de l’enquête Plant Habitat-03, les graines produites par des plantes cultivées dans l’espace sont renvoyées sur Terre, traitées et renvoyées dans l’espace. Les chercheurs étudient si cela donne un avantage adaptatif à la prochaine génération.
Les plantes exposées aux vols spatiaux subissent des changements qui impliquent l’ajout d’informations supplémentaires à leur ADN, qui régule la façon dont les gènes s’activent ou se désactivent mais ne modifie pas la séquence de l’ADN lui-même. Ce processus est appelé changement épigénétique, expliquent les chercheurs.
Ils veulent savoir si ces adaptations d’une génération de plantes cultivées dans l’espace peuvent être transférées à la génération suivante.
“Cela pourrait donner un aperçu de la façon de cultiver des générations répétées de cultures pour fournir de la nourriture et d’autres services lors de futures missions spatiales”, ont-ils déclaré.
Les résultats pourraient également aider à développer de meilleures stratégies pour adapter les cultures aux habitats peu peuplés ici sur Terre.
Premiers satellites d’Ouganda et du Zimbabwe
Parallèlement à ces expériences, les premiers satellites ougandais et zimbabwéens sont également arrivés à bord de l’ISS.
Les CubeSats (essentiellement des mini satellites en forme de cube) développés par des étudiants ougandais, zimbabwéens et japonais collecteront des données sur la Terre qui pourront ensuite être appliquées à leur pays d’origine.
Les satellites ont été développés dans le cadre d’un projet universitaire transfrontalier qui permet aux étudiants des pays en développement d’acquérir une expérience pratique du développement de satellites.
Étudier les coulées de boue dangereuses
L’espace aidera également les scientifiques dans leur étude des coulées de boue dangereuses, en particulier celles catastrophiques qui peuvent survenir après un incendie de forêt.
Lorsqu’un feu de forêt brûle des plantes, les produits chimiques brûlés créent une fine couche de sol qui repousse l’eau de pluie, selon les chercheurs.
La pluie érode alors le sol, ce qui peut se transformer en coulées de boue catastrophiques composées de sable, d’eau et d’air emprisonné, qui transportent de lourds rochers et des débris vers le bas.
“La gravité joue un rôle crucial dans le processus en entraînant l’air vers le haut et hors du mélange et les particules vers le fond de l’eau”, a déclaré la chercheuse principale Ingrid Tomac, professeure adjointe au département d’ingénierie structurelle de l’Université de Californie à San Diego.
“La suppression de la gravité pourrait donc fournir des informations sur la dynamique de la structure interne de ces mélanges sable-eau-air et une base de référence pour leur comportement”.
Les chercheurs de l’ISS examineront une boue d’air, d’eau et de sable en microgravité pour mieux comprendre les propriétés de ces coulées de boue dangereuses, nous permettant, espérons-le, de mieux prévoir et modéliser ces événements.
