Les menaces biologiques dans l’espace posent des défis importants pour l’exploration humaine de l’espace. Ce blog donne un aperçu des menaces biologiques qui pèsent sur les engins spatiaux et les astronautes, dans un contexte de développement des voyages vers des planètes de plus en plus lointaines.
De quoi est-il question ?
À mesure que l’exploration et la recherche spatiales progressent, la possibilité de rencontrer des menaces biologiques dans l’espace devient de plus en plus préoccupante. Ces menaces peuvent provenir de micro-organismes (virus, bactéries, champignons…) susceptibles de nuire à la santé humaine et à l’environnement.
Des micro-organismes pourraient exister naturellement dans les environnements extra-terrestres après avoir évolué pour survivre dans des conditions extrêmes telles que des températures extrêmes, des niveaux de radiation élevés et le manque d’eau. L’introduction intentionnelle ou accidentelle de micro-organismes par l’homme peut se produire par la contamination d’engins spatiaux ou d’équipements utilisés pour l’exploration spatiale ou par le rejet de déchets provenant des habitats spatiaux.
Les menaces biologiques dans l’espace peuvent être importantes pour la santé humaine et les écosystèmes extraterrestres. Les micro-organismes qui nuisent à l’homme peuvent provoquer des infections, des allergies et d’autres problèmes de santé. En outre, l’introduction de nouveaux organismes dans des environnements extraterrestres peut perturber les écosystèmes existants et modifier les processus naturels.
Les menaces biologiques dans l’espace
Avec le nombre croissant de missions et d’expéditions dans l’espace, les menaces biologiques potentielles suscitent de plus en plus d’inquiétudes.
Plusieurs raisons d’étudier les bactéries de l’espace
Menaces sur la santé humaine :
L’environnement de microgravité de l’espace peut affaiblir le système immunitaire, rendant les astronautes plus vulnérables aux infections ;
De plus, des micro-organismes inoffensifs sur Terre peuvent devenir virulents dans l’espace en raison de mutations causées par l’exposition aux radiations ou d’autres facteurs environnementaux.
Le risque de contamination :
Les engins spatiaux qui reviennent de missions peuvent transporter des micro-organismes capables de survivre dans les conditions difficiles de l’espace. Si ces micro-organismes ne sont pas confinés et décontaminés de manière adéquate, ils peuvent menacer les écosystèmes terrestres et la santé publique.
Les origines de la vie sur terre et sur d’autres planètes :
Les micro-organismes trouvés dans des environnements extrêmes tels que l’espace peuvent présenter des adaptations génétiques uniques qui pourraient nous éclairer sur l’évolution de la vie sur Terre et sur la possibilité d’une vie extraterrestre.
Les échantillons biologiques dans l’espace
Entre les années 1950 et 1960, les États-Unis et l’Union soviétique ont lancé plusieurs missions qui ont transporté des échantillons biologiques dans l’espace, notamment des bactéries, des virus et des champignons. L’objectif de ces multiples missions était d’étudier les effets de la microgravité et des radiations sur les organismes vivants. Cependant, elles ont également suscité des inquiétudes quant à la possibilité de contaminer d’autres planètes ou d’autres engins spatiaux.
Lorsque les hommes ont été envoyés dans l’espace, on s’est aperçu qu’il existait un risque de contamination des différents membres de l’équipage par un micro-organisme préexistant.
Les inquiétudes se sont amplifiées entre 1968 et 1972 avec les missions américaines Apollo sur la lune. La possibilité d’envoyer une personne sur un objet céleste a changé la façon dont les scientifiques considéraient la contamination biologique dans l’espace.
Pour répondre à ces préoccupations, la NASA a mis au point des protocoles stricts pour prévenir la contamination biologique lors des missions habitées. Ces protocoles prévoyaient un nettoyage et une stérilisation rigoureux du vaisseau spatial, la mise en quarantaine de l’équipage avant le lancement et la surveillance de la santé de l’équipage pendant la mission.
Un évènement a mis les scientifiques en alerte lorsque les astronautes d’Appolo XII ont ramené avec eux la caméra de Surveyor 3 déposée sur la lune 2 ans auparavant. Elle était contaminée par une souche de Streptococcus mitis ! On a alors supposé que la souche avait été emmenée de la terre et qu’elle avait résisté sur la lune pendant 2 années avant d’être ramenée avec la caméra.
En fait, la contamination de la caméra s’est faite à la manipulation après le retour !
Un autre questionnement s’est posé lorsque la météorite ALH84001 provenant de Mars a été retrouvée dans l’antarctique avec à sa surface des bactéries fossilisées. Cette découverte est contestée mais la question d’une contamination de la terre par des micro-organismes de l’espace extra-atmosphérique reste posé.
Les missions spatiales modernes
Les différentes agences spatiales collaborent : la NASA, l’ESA, la ROSCOSMOS (Russie) la CNSA (Chine), Space X et autres.
Les micro-organismes retrouvés dans l’ISS (surfaces, filtres à air, systèmes d’eau…) ont été identifiés par séquençage ADN (1271 souches).
Mars Science Laboratory (MSL) : Le MSL est une mission de la NASA qui a fait atterrir le rover Curiosity sur Mars en 2012. La mission comprend également plusieurs expériences visant à étudier les effets des radiations sur les organismes vivants.
ExoMars : il s’agit d’une mission conjointe de l’ESA et de ROSCOSMOS qui vise à rechercher des signes de vie passée ou présente sur Mars. L’un des principaux objectifs de la mission est de comprendre comment la vie peut survivre dans des environnements extrêmes comme celui de Mars
La mission BioSentinel : son lancement est prévu en 2024. Elle enverra un petit vaisseau spatial équipé de cellules de levure dans l’espace lointain afin d’étudier les effets du rayonnement cosmique sur les organismes vivants. Les cellules de levure seront génétiquement modifiées pour détecter et signaler les niveaux d’exposition aux rayonnements, fournissant ainsi des données précieuses pour les futures missions habitées au-delà de l’orbite terrestre basse
Bion-M : il s’agit d’une série de missions spatiales russes visant à étudier les effets de la microgravité et d’autres facteurs liés aux vols spatiaux sur les organismes vivants.
Émergence de menaces Biologiques dans l’espace
Les nations spatiales ont signé un accord réglementant la « contamination vers l’avant » et la « contamination vers l’arrière ».
Contamination vers l’avant : c’est le « transfert involontaire d’organismes terrestres ou de matériel biologique de la Terre vers un autre corps céleste, tel qu’une planète ou une lune ». Les engins spatiaux transportent des micro-organismes susceptibles de contaminer l’environnement cible. Si ces organismes survivent et prolifèrent sur un autre corps céleste, ils risquent d’interférer avec les recherches scientifiques et de compromettre la recherche de vie extraterrestre.
La rétro-contamination, quant à elle, désigne « la contamination potentielle de la Terre par des organismes ou du matériel biologique extraterrestres » : des échantillons prélevés sur un autre corps céleste sont renvoyés sur Terre pour y être analysés. Si des micro-organismes ou d’autres entités biologiques potentiellement dangereux sont présents dans ces échantillons, ils pourraient mettre en péril les écosystèmes terrestres et la santé humaine.
Un agent pathogène peut-il survivre dans l’espace ?
À l’extérieur du vaisseau, tout dépend de sa résistance aux températures extrêmes et aux rayonnements ionisants (par exemple, l’herpès simplex y résiste). L’absence d’atmosphère provoque aussi une dessiccation des micro-organismes.
À l’intérieur du vaisseau, la microgravité, les radiations peuvent modifier la physiologie microbienne et l’expression des gènes. Des expériences sur Salmonella Typhimurium et S. aureus ont montré que les souches dans l’espace gagnent en pouvoir pathogène et en résistance aux antibiotiques.
Afin d’éviter la contamination des milieux extraterrestres, les atterrisseurs sont systématiquement stérilisés.
Les champignons sont aussi étroitement surveillés car ils résistent très souvent à des conditions extrêmes de culture (température, pH, radiation, dessiccation). Les spores fongiques sont aussi capables de se développer sur les filtres à air. Elles peuvent aussi altérer les aliments et synthétiser des mycotoxines dangereuses.
Les virus représentent eux aussi un danger réel sachant que leur propagation est favorisée dans l’enceinte fermée où l’air est mal recyclé. Les maladies infectieuses virales sont bien transmises dans les espaces clos, d’autant plus que, comme nous l’avons vu auparavant, les personnels voient leur système immunitaire amoindri.
Pathogènes extraterrestres
Quant aux micro-organismes inconnus venus directement de l’espace de nombreux chercheurs de la communauté scientifique estiment qu’il y a peu de chances que nous trouvions un jour de la vie dans notre système solaire. Cependant, il est essentiel de prendre conscience de notre méconnaissance des agents pathogènes des autres mondes.
Conclusion
La présence de micro-organismes terrestres dans une navette spatiale peut se révéler dangereuse par la contamination réciproque des spationautes, la modification de la filtration de l’air, l’altération des aliments, une meilleure circulation des virus en milieu clos. Les maladies se transmettent aussi plus facilement chez des spationautes généralement immunodéprimés à cause des radiations. Les radiations favorisent aussi le réarrangement des gènes et l’apparition de bactéries avec un pouvoir pathogène augmenté et un profil de résistance aux antibiotiques modifié vers une résistance accrue.
Les micro-organismes apportés dans un milieu extraterrestre pourraient aussi modifier l’environnement, risquant d’interférer avec la recherche légitime de la vie sur la planète colonisée.
La rétro-contamination ramenant des micro-organismes inconnus du milieu extraterrestre peut se révéler elle aussi dangereuse si leur pouvoir pathogène est complètement inconnu.
Pour nous c’est actuellement difficilement envisageable mais il faudra savoir réagir devant toute éventualité.
Bibliographie
Biological threats and growth in space (Sincavage & Muehlfelder & Carter).
(196)
Auteur : Professeur François Renaud