Des champignons noirs découverts dans le réacteur nucléaire de Tchernobyl suscitent l’intérêt des agences spatiales pour protéger les équipages des rayonnements cosmiques. Une expérience menée à bord de la Station spatiale internationale a démontré qu’une fine couche de ces micro-organismes peut atténuer légèrement le flux de radiation.
L’exploration spatiale lointaine se heurte à un obstacle redoutable : les rayonnements ionisants. Au-delà du champ magnétique terrestre, le trajet vers Mars expose les astronautes à un flux intense de particules énergétiques venues du Soleil et de la galaxie. Face au poids des blindages métalliques traditionnels, qui alourdissent considérablement les coûts de lancement, des chercheurs explorent des solutions biologiques.
La découverte de Cladosporium sphaerospermum dans le réacteur numéro 4 de Tchernobyl
Après l’explosion du réacteur nucléaire de Tchernobyl le 26 avril 1986, la zone autour du site est devenue l’un des endroits les plus radioactifs de la planète. Quelques années plus tard, à la fin des années 1990, des équipes de scientifiques ukrainiens, dont la microbiologiste Nelli Zhdanova, ont repéré des colonies de moisissures sombres tapissant les parois internes du réacteur endommagé.
Ces champignons noirs, dominés par l’espèce Cladosporium sphaerospermum, ne se contentaient pas de survivre dans des zones où les niveaux de radioactivité étaient bien supérieurs à la normale. Les chercheurs ont observé un comportement troublant : les filaments de ces organismes semblaient pousser en direction des particules radioactives, un phénomène baptisé radiotropisme.
L’hypothèse de la radiosynthèse et le rôle crucial de la mélanine
La capacité de ces champignons à prospérer dans un environnement aussi hostile a conduit à formuler une hypothèse audacieuse. De la même manière que les plantes captent la lumière du soleil pour la convertir en énergie chimique par la photosynthèse, les mycètes radiotrophes pourraient utiliser la radiosynthèse.
En 2007, une équipe de chercheurs aux États-Unis, menée par Ekaterina Dadachova et Arturo Casadevall, a publié des résultats montrant que des champignons riches en mélanine exposés à des radiations poussaient plus vite que leurs congénères non exposés. Ce pigment sombre, présent en grande quantité dans la paroi cellulaire, absorbe et dissipe une partie de l’énergie des rayonnements tout en neutralisant les molécules agressives produites au sein de la cellule.
Cependant, le mécanisme exact reste débattu. Aucune démonstration définitive n’a encore confirmé cette conversion d’énergie par le champignon, et certains scientifiques estiment que l’organisme pourrait simplement tolérer un stress qui stimule son métabolisme.
Les tests de bouclier anti-radiations à bord de la Station spatiale internationale
Pour mesurer concrètement le potentiel de ces micro-organismes, une expérience a été menée en orbite. Une équipe liée à l’université Stanford, comprenant le chercheur Nils Averesch, a envoyé des échantillons de Cladosporium sphaerospermum à bord de la Station spatiale internationale.
Durant un test d’environ vingt-six jours dans une boîte de Petri en microgravité, le champignon a poussé avec succès. Les capteurs placés sous une couche de mycélium mesurant environ 1,7 à 2 millimètres d’épaisseur ont enregistré environ 2 % de radiations en moins que sous une boîte témoin vide, tout en affichant une croissance supérieure aux contrôles.
Ces données ont incité les équipes à extrapoler l’efficacité du matériau. Une paroi composée de champignons mélangés à du régolithe martien pourrait constituer un bouclier hybride pour les futurs habitats sur Mars ou sur la Lune. Les chercheurs envisagent également l’utilisation de la souche de collection ATCC 11289 pour de futurs développements.
Les défis techniques et les limites du mycélium pour l’exploration spatiale
Malgré l’enthousiasme suscité par ces résultats, les experts rappellent que le chemin reste long avant d’en faire un bouclier opérationnel. Un certain nombre de questions fondamentales attendent encore des réponses précises de la part des équipes de recherche :
- Quelle épaisseur exacte de mycélium faut-il pour arrêter les ions lourds et le spectre complet des rayonnements cosmiques galactiques ?
- Le matériau fongique conserve-t-il sa stabilité et ses propriétés protectrices sur plusieurs mois dans un environnement fermé ?
- Comment éviter les risques de biosécurité, d’allergies ou de contamination pour l’équipage à l’intérieur des modules habités ?
- Les isolats directement prélevés dans le réacteur de Tchernobyl se comporteraient-ils différemment des souches de laboratoire ?
En attendant de voir de futurs habitats tapissés de champignons, la mélanine intéresse aussi la médecine terrestre pour protéger les patients lors de traitements par radiothérapie, prouvant que les leçons tirées d’une catastrophe nucléaire pourraient porter leurs fruits bien avant le premier voyage habité vers la planète rouge.
À ne pas manquer