Comment les bactéries pourraient aider à construire et à maintenir les villes sur la lune
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Noesis News- 0
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Si tout se passe comme prévu, les scientifiques peuvent un jour commencer à construire des avant-postes sur la lune – et certains experts croient que ces avant-postes pourraient être construits avec des briques en régolithe lunaire. Et maintenant, une nouvelle étude basée sur des expériences simulantes du régolithe lunaire suggère que si ces briques de la lune se fissurent, les bactéries pourraient être utilisées pour les sceller.
En utilisant autant de ressources lunaires locales que possible pour construire une base sur la lune est essentiel pour réduire les coûts; lancement de grandes masses de matériaux à partir de Terre à la lune coûte très cher. Ainsi, faire des briques à partir du régolithe lunaire a longtemps été évoqué comme une solution potentielle. De nombreuses équipes du monde entier, y compris des chercheurs de l’Institut indien des sciences (IISC), ont expérimenté en fabriquant ce type de briques avec des simulants lunaires.
Le régolithe, pour le contexte, fait référence à la poussière et des rochers lâches couvrant la surface de la lune. Les échantillons réels de régolithe lunaire sont rares et précieux, et donc les simulants, qui visent à reproduire différents types de régolithes, sont utilisés pour des expériences à la place. Auparavant, les chercheurs de l’IISC ont trouvé un moyen d’utiliser une bactérie terrestre terrestre appelée Sporosarcina pasteurii pour fabriquer des briques à partir de régolithe simulant. Les bactéries sont capables de convertir l’urée – que les bactéries produisent comme des déchets – et le calcium en cristaux de carbonate de calcium. Lorsqu’elles sont mélangées avec de la gomme de guar qui est extraite des haricots de guar, ces cristaux sont capables de se lier aux particules de régolithes pour former des briques.
Plus tard, la même équipe a expérimenté la fabrication de briques lunaires à travers le frittage, ce qui impliquait le chauffage d’un mélange compact de simulant régolithe avec de l’alcool polyvinylique, qui est un polymère soluble, à des températures extrêmement élevées dans une fournaise. Les briques formées par frittage semblaient encore plus fortes que les briques construites de la bactérie – cependant, les conditions sur la lune sont assez graves.
Exposés au vide de l’espace, les briques lunaires devraient résister à un plage de température d’un sommet de 250 degrés Fahrenheit (121 degrés Celsius) à un minimum de -208 degrés Fahrenheit (–133 degrés Celsius) tout au long d’un jour lunaire, qui placerait une contrainte thermique extrême sur les briques. Ils seraient également soumis à un bombardement par des micromèteorites et rayons cosmiques.
« Les changements de température peuvent être beaucoup plus spectaculaires sur la surface lunaire, qui peut, sur une période de temps, avoir un effet significatif », a déclaré Koushik Viswanathan du département de génie mécanique de l’IISC dans un déclaration. « Les briques frittées sont fragiles. Si vous avez une fissure et qu’elle grandit, toute la structure peut rapidement s’effondrer. »
Par conséquent, être capable de réparer adéquatement les briques sur la lune avant qu’un avant-poste lunaire ne s’effondre à la poussière ne serait essentiel. Ainsi, Viswanathan et ses collègues sont revenus à leur idée précédente d’utiliser Sporosarcina pasteurii, mais cette fois pour ne pas faire les briques elles-mêmes, mais pour créer un scellant qui peut remplir des fissures et des trous dans les briques.
L’équipe a frit les briques à partir du simulant du régolithe, puis a appliqué de nombreux types de dommages – des trous, des encoches en V et des encoches semi-circulaires, par exemple – qui résulteraient de la fatigue structurelle. Les chercheurs ont ensuite versé un mélange, qu’ils appellent une suspension, concocté à partir d’une combinaison de sporosarcina pasteurii, de gomme de guar et de régolithe simulant, au-dessus des briques et les ont laissées pendant quelques jours, permettant à la suspension de s’infiltrer dans les briques et de remplir les trous ou de fissures.
Les bactéries ont fait deux choses. Premièrement, il a fait du carbonate de calcium qui a effectivement rempli les mailles du filet, et deux, ont produit des biopolymères qui ont permis au mélange de se lier avec la brique, ce qui le rend solide. L’équipe a constaté que cela avait rendu 28 à 54% de la force de compression précédente d’une brique, bien qu’elle ne renvoie pas tout à fait les briques à leur force d’origine.
« Nous n’étions initialement pas sûrs si les bactéries se lieraient à la brique frittée », a déclaré l’Aloke Kumar de l’IISC. « Mais nous avons constaté que les bactéries peuvent non seulement solidifier la suspension mais aussi bien adhérer à cette autre masse. »
Réaliser cela dans un laboratoire est une chose, mais le faire dans des conditions difficiles sur la lune est une chose.
« L’une des grandes questions concerne le comportement de ces bactéries dans des conditions extraterrestres », a déclaré Kumar. « Leur nature va-t-elle changer? Vont-ils cesser de faire (la production de carbonate)? Ces choses sont encore inconnues. »
Pour essayer de répondre à certaines de ces questions, l’équipe propose d’envoyer un échantillon de Sporosarcina pasteurii dans l’espace dans le cadre du prochain Gaganyaan Mission, qui sera la première mission spatiale indienne équipée, prenant trois astronautes au-delà de la Terre dès 2026.
« Si cela se produit, à notre connaissance, ce sera la première expérience du genre avec ce type de bactéries », a déclaré Viswanathan.
La recherche a été publiée le 27 mars dans la revue Frontiers in Space Technologies.
