Les futurs explorateurs de Mars pourraient cultiver de l’oxygène à partir de paysages comme celui-ci

Les expériences de biochimie de Viking comptent parmi les résultats scientifiques les plus controversés de tous les temps. L’atterrisseur a collecté des échantillons de la planète rouge en 1976, dans le cadre d’une expérience appelée « Label Release ». Les scientifiques ont observé en retenant leur souffle l'oxygène libéré de l'échantillon après qu'il ait été soumis à une suspension liquide. Ils se sont ensuite grattés la tête alors que la production d’oxygène se poursuivait après la stérilisation de l’échantillon par une chaleur de 160 degrés C. Les scientifiques s’accordent désormais sur le fait que la production d’oxygène observée par Viking était un processus abiotique. Mais cela ouvre également une opportunité potentielle, car certains scientifiques pensent que nous pouvons créer des fermes d’oxygène à partir d’un système similaire à celui utilisé sur Viking lui-même.

Les espèces réactives de l’oxygène trouvées dans le sol martien ont très probablement réagi avec l’eau liquide, ce qui a amené ces espèces réactives à libérer leur oxygène et à se transformer en une matière plus banale et moins dangereuse. Une exposition continue aux espèces réactives de l’oxygène s’accompagne de toute une série d’effets secondaires néfastes, tels que des brûlures et potentiellement un cancer. Et ce genre d’espèces sont présentes partout sur la surface de la Lune et de Mars.

Par conséquent, toute technique visant à éliminer ces matières potentiellement dangereuses est la bienvenue. Dans notre organisme, les antioxydants jouent le rôle de combattants d’agents réactifs. Alors que Mars ou la Lune ne disposent pas d’un tel mécanisme de défense, les humains pourraient en construire un. Il pourrait même agir comme une sorte de « ferme à oxygène », permettant à l’oxygène libéré par ces réactions abiotiques d’être transféré dans l’air respirable.

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Premièrement, les explorateurs devraient voir où se trouvent ces espèces réactives. La meilleure façon d'y parvenir serait d'utiliser un détecteur, et le professeur Christos Georgiou de l'Université de Patras pense disposer d'une excellente méthode pour les trouver – en utilisant une version légèrement modifiée de l'expérience originale de Viking.

L’utilisation d’un canal microfluidique pour introduire une petite quantité de liquide dans les échantillons collectés par les explorateurs eux-mêmes libérerait de l’oxygène en présence d’espèces réactives de l’oxygène. Cette libération d’oxygène pourrait servir de contrôle au moins binaire pour savoir si ces espèces étaient présentes ou non.

Une telle vérification binaire ne serait pas seulement utile pour savoir s’il y aurait ou non des produits chimiques potentiellement nocifs dans la zone – elle contribuerait également à limiter la portée de la recherche de vies antérieures sur ces mondes. Les espèces réactives de l’oxygène détruiraient toute matière biologique avec laquelle elles entreraient en contact, de sorte que les chances de trouver un fossile ou un autre biomarqueur signature autour de grandes quantités d’espèces réactives seraient négligeables.

Comprendre ces contraintes aiderait à définir où il serait préférable de chercher. Cela indiquerait également aux astronautes une source potentielle viable d’une ressource vitale pour l’exploration spatiale : l’oxygène. Si elle était étendue, la même expérience qui pourrait être utilisée pour détecter la présence d’espèces réactives de l’oxygène pourrait être utilisée pour récolter l’oxygène de ces espèces elles-mêmes. Selon les calculs du chercheur, un champ de trois acres pourrait produire suffisamment pour approvisionner continuellement un astronaute en oxygène.

Cet approvisionnement pourrait être continu car des espèces réactives sont constamment créées sur ces mondes non protégés par le bombardement UV du Soleil. Si l’outil de production d’oxygène libère tout l’oxygène des espèces réactives dans une zone spécifique, le simple fait de le laisser exposé à la lumière directe du soleil le rendrait à nouveau oxydé, permettant au même outil de répéter le processus.

Cependant, les espèces réactives ne sont pas uniquement présentes sur les planètes et les lunes : elles pourraient être causées par le rayonnement cosmique sur le métal ou d'autres matériaux utilisés sur les vaisseaux spatiaux eux-mêmes. De plus, des espèces réactives sont même présentes sur Terre, quoique en plus petites quantités. Même en petites quantités, ils peuvent néanmoins causer des dommages irréparables aux systèmes biologiques vivants, respirants (ou non). Dans les deux cas, un tel détecteur d’espèces réactives de l’oxygène pourrait sauver des vies à la fois sur d’autres planètes, dans l’espace et sur notre propre boule bleue.