Dans The Martian, le film réalisé par Ridley Scott en 2015, l’astronaute Mark Watney (Matt Damon) est accidentellement abandonné seul sur Mars par ses compagnons d’équipage après une évacuation d’urgence, sans assez de nourriture pour survivre. Mars est une perspective délicate pour même le jardinier aux doigts rouges: il n’y a presque pas d’air, le « sol” a peu de nutriments et beaucoup de métaux lourds, et la température est généralement d’environ -60C. ”Je vais devoir faire la science de tout ça », déclare Watney, un botaniste. Il décide de cultiver des pommes de terre, truquant un dôme climatisé, brûlant de l’hydrazine pour produire de l’eau et créant un milieu de croissance à partir de la poussière de Mars complétée par les excréments de ses compagnons d’équipage.

On pourrait s’attendre à ce que les scientifiques qui essaient réellement de trouver comment cultiver de la nourriture sur Mars, en vue de soutenir la vie humaine là-bas à un moment donné dans un avenir pas si lointain, soient flairés par de telles spéculations farfelues. « Le Martien ? C’est mon film préféré ! » s’exclame le Dr Wieger Wamelink, écologiste senior à l’Université de Wageningen aux Pays-Bas, qui mène des expériences sur la culture de plantes dans l’espace depuis 2013. « C’est le seul film de science-fiction où la culture de la nourriture est très importante. »

Lorsque Wamelink a commencé ses expériences, beaucoup de gens pensaient que son travail était en champ gauche, puis certains. Maintenant, grâce à The Martian, à l’origine un roman de 2011 de l’écrivain américain Andy Weir, au moins ils ont compris ce qu’il essayait de réaliser. ” Le film a énormément aidé « , explique Wamelink. Il a également, contre-intuitivement, fourni des hypothèses qu’il peut tester. « Le voyage vers Mars prend six mois », me dit-il lors d’un appel vidéo depuis son garage de Wageningen, une jolie ville sur le Rhin, non loin d’Arnhem. « Alors rangez tout votre caca et votre pipi. C’est votre kit de démarrage, ce dont vous avez besoin pour commencer dans le sol. En fait, le Martien a tout à fait raison là-bas. C’est peut-être malodorant, mais c’est si important.”

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igcaption‘’Quand j’ai commencé l’idée générale était: « Nourriture? Ouais, tu l’apportes juste  » ‘: jardiner dans l’espace. Illustration: Phil Hackett /The Observer

Wamelink, 53 ans, qui a un sens de l’humour loufoque et, par coïncidence, une ressemblance passagère avec Matt Damon, a une formation en sélection végétale. Jusqu’à récemment, il avait une carrière académique classique à l’université, mondialement connue pour ses travaux sur l’agriculture et la foresterie. Cependant, Wamelink a continué à être passé pour des subventions de recherche: on lui a dit une fois que ses propositions n’étaient « pas assez innovantes”.

Sous la douche, un jour, Wamelink a commencé à réfléchir à l’idée de la production alimentaire dans l’espace. Trekkie fanatique (« Mais je ne vais pas aux conventions et je ne porte pas de costumes »”, il a constaté que son point de référence immédiat était la science-fiction. « Dans Star Trek, c’est facile: ils ne font que reproduire de la nourriture à partir d’énergie pure”, explique Wamelink. « Si vous regardez Deep Space Nine, le commandant Sisko aime cuisiner et il utilise des légumes frais. Mais ils ne montrent jamais d’où ils viennent. »Ce n’est que dans la série originale Battlestar Galactica de la fin des années 1970, dans laquelle la flotte était suivie de vastes ”navires agricoles », qu’il y avait un clin d’œil aux aspects pratiques de la vie loin de la Terre.

Wamelink a élaboré une nouvelle proposition : une étude théorique sur la culture des plantes sur la Lune et sur Mars. Il a reçu 25 000 €. Wamelink a ensuite découvert que vous pouviez acheter un « simulant de régolithe » approuvé par la Nasa, essentiellement du sol de la Terre qui possède de nombreuses propriétés de celles trouvées dans l’espace: le sol « lunaire » est venu d’un désert en Arizona, et le simulant de Mars du côté d’un volcan à Hawaï, qui est ensuite nettoyé et roulé pour le rendre plus poussiéreux. Wamelink a décidé de rendre ses expériences pratiques: que pouvait-il réellement pousser dans ces sols étranges et pauvres en nutriments?

Dans une serre, Wamelink a commencé avec du cresson de jardin, qu’il a planté le 1er avril 2013. ”Ce n’est pas une journée très pratique », réfléchit-il maintenant, « parce que personne ne nous croyait quand nous l’avons commencé, en particulier les journalistes. »Wamelink n’avait pas d’attentes particulièrement élevées. Il craignait en particulier que le plomb, le mercure et le zinc présents dans le sol se retrouvent dans l’eau que les plantes absorbent et qu’ils soient ensuite toxiques pour la consommation.

Mais, à la surprise de Wamelink, le cresson a grandi et, surtout, la plante n’a pas absorbé les métaux lourds. Depuis, Wamelink a affiné le processus. En ajoutant de la matière organique (feuilles et racines de la récolte précédente) au sol et aux vers de terre pour le décomposer, il a radicalement augmenté la taille et la quantité des plantes. Il a également élargi la variété des cultures: pas seulement le cresson et les feuilles de salade, mais les tomates, les pois, les radis et les légumes-racines tels que les carottes et les pommes de terre. ”Mars en viendra à craindre mes pouvoirs de botanique », prédit Mark Watney dans The Martian – et Wamelink a l’intention de tenir sa promesse.

De plus, les recherches de Wamelink semblent soudainement beaucoup moins loufoques. Contre toute attente, une course à l’espace du 21e siècle est en cours, pilotée par des gouvernements nationaux et des particuliers hyper riches tels que Richard Branson et Elon Musk, qui a créé sa société aérospatiale SpaceX à partir d’un rêve de faire pousser une rose sur Mars. Donald Trump veut que les astronautes AMÉRICAINS reviennent sur la Lune d’ici 2024. L’idée d’y établir une base, probablement avant de se rendre sur Mars, est clairement dans certains esprits. En janvier 2019, la sonde chinoise Chang’e-4 est devenue la première sonde spatiale d’un pays à se poser sur la face cachée de la Lune. La mission a pris quelques graines, dont du coton et de la pomme de terre. Un semis de coton a même germé pendant une courte période avant de mourir dans le froid rigoureux de la nuit lunaire.

« Quand j’ai commencé l’expérience, j’étais en contact avec la Nasa et d’autres agences spatiales, mais l’idée générale était ‘  » De la nourriture? Oui, vous l’apportez simplement « , se souvient Wamelink. « Ce sont des garçons et des jouets que je dis toujours, donc des fusées, des satellites – des choses qui coûtent beaucoup d’argent que vous pouvez bricoler. Ce sont ces choses sur lesquelles ils travaillent. Et bien, ça a changé. »

Il n’est pas tout à fait correct de dire que la nourriture dans l’espace a toujours été une réflexion après coup. En 1979, des cosmonautes soviétiques à bord de Soyouz 32 ont prélevé des œufs de caille japonaise: on espérait que les œufs fécondés – une source précieuse de lysozyme – pourraient éclore dans l’espace et compléter le régime alimentaire des cosmonautes avec d’autres œufs et de la viande. C’était plus compliqué que prévu et ce n’est qu’en 1990 que des poussins de caille en bonne santé ont éclos (bien qu’ils aient eu du mal à se nourrir en apesanteur et qu’ils aient besoin de petits harnais). La Nasa a essayé des expériences similaires avec des œufs de poule dans les années 1980.Les Japonais ont envoyé des poissons vivants à la Station spatiale internationale et se sont également intéressés à la croissance des cultures et aux insectes comestibles. Cependant, il y a une nouvelle urgence à la recherche.

« Si vous êtes dans la navette spatiale pour une semaine ou deux, bien sûr, vous allez tout emporter avec vous”, explique le Dr Gioia Massa, phytologiste au Centre spatial Kennedy de la Nasa en Floride. « C’est comme un voyage de camping, vous n’allez pas faire de l’agriculture lors de voyages de courte durée. Mais nous arrivons enfin au point où nous voyons revenir sur la Lune d’ici 2024, nous voyons aller sur Mars dans le futur. Ces choses qui étaient vraiment loin se rapprochent maintenant. Et vous ne pouvez pas simplement allumer ces choses du jour au lendemain. Vous devez commencer les tests à l’avance pour quand nous y allons. »

Massa travaille sur le Système de Production de légumes de la Nasa, connu officieusement sous le nom de Veggie, qui depuis 2014 cultive des plantes dans et pour la Station Spatiale Internationale. Le projet a eu du succès en cultivant trois types de laitue, le chou chinois, le chou frisé russe rouge, la moutarde mizuna et les fleurs de zinnia dans l’espace. Les astronautes sont autorisés à manger une partie de ce qu’ils propagent (le reste revient pour des tests), et cela complète leur alimentation de 180 aliments à longue durée de vie, plus environ 20 condiments et boissons qu’ils consomment sur un cycle de huit jours. En mars, Massa a publié une recherche selon laquelle la laitue spatiale était non seulement sûre à manger, mais aussi nutritive que les cultures que l’équipe végétarienne produisait sur Terre.

Comme Wamelink, Massa est un fan de science-fiction. « La science-fiction a eu un impact énorme sur moi – et le fait toujours », dit-elle au téléphone depuis la Floride. « Mon mari enseigne en fait la science-fiction et la fantaisie dans une université locale à Orlando. Donc il imagine des choses et j’essaie de prendre ces imaginations et de les rendre réelles. »

Le programme Veggie, cependant, diffère de Wamelink sur la meilleure façon de cultiver les cultures. Au lieu d’utiliser une approximation du sol trouvé sur la Lune et Mars, Massa et son équipe ont un système qu’elle appelle « hydroponique modifiée”: en raison des complications de la microgravité, les plantes sont cultivées dans un substrat solide d’argile poreuse cuite, qui maintient l’eau et l’oxygène autour des racines. Un engrais à libération prolongée fournit des nutriments, la lumière provient des LED et les astronautes ajoutent de l’eau.

Ce n’est pas une configuration parfaite, concède Massa. « Le Veggie est un système passif, et il faut beaucoup de temps aux astronautes pour ajouter de l’eau et deviner la quantité d’eau à ajouter”, dit-elle. « Nous marchons donc sur cette corde raide entre une inondation et une sécheresse, et nous tombons beaucoup. »Pourtant, pour l’instant, Massa estime que le système hydroponique modifié de Veggie a le plus de potentiel pour fournir aux astronautes des aliments frais dans l’espace qui sont certifiablement sûrs à manger. Par exemple, le sol martien est connu pour contenir des perchlorates, un produit chimique toxique (non présent dans le sol simulant utilisé par Wamelink) qui est toxique pour l’homme même en très petites quantités.

Massa et Wamelink conviennent tous deux que si nous voulons résoudre le problème de la culture des plantes dans l’espace, nous devons poursuivre plusieurs volets d’investigation. Et aucune idée n’est trop farfelue pour être exclue. Récemment, Wamelink a réfléchi à la façon dont vous pourriez amener les pollinisateurs sur Mars: il aime les bourdons (qui pourraient hiberner pendant le voyage de six mois) et les mouches, qui pourraient également être une source de protéines si vous êtes heureux de manger les larves. Il a même étudié l’urine humaine, purifiée, comme source potentielle d’engrais. Pour obtenir suffisamment de matière première à tester, Wamelink a contacté des organisateurs de festivals aux Pays-Bas.

N’était-il pas inquiet pour la concentration d’alcool ?  » Oui ou pire encore ! C’est à Amsterdam donc replies  » répond-il. « Mais ils font des vérifications et il n’y a pas de THC et toutes ces choses que vous faites pipi si vous fumez de la drogue. Et c’est important parce que vous ne voulez pas rendre les gens malades sur Mars.”

Tout cela peut sembler un peu ésotérique pour le jardinier ordinaire, mais Massa et Wamelink pensent que leur travail aura également un impact sur la Terre, même dans nos humbles jardins et lotissements. Massa souligne que la Nasa a financé le groupe de recherche qui a mis au point des LED pour la croissance des plantes dans les années 1980, une technologie qui est maintenant largement utilisée. L’agence spatiale a également investi dans Florikan, un engrais à libération contrôlée qui pourrait contribuer à réduire le problème environnemental du ruissellement des engrais dans les cours d’eau et les estuaires. ”Des choses comme l’agriculture urbaine, l’agriculture verticale, l’agriculture industrielle, nous partageons beaucoup d’informations entre ces groupes », explique Massa. « Nous apprenons d’eux, ils apprennent de nous. »

La covid-19 a ralenti une partie des recherches, mais pas pour longtemps. Massa peut se rendre au Centre spatial Kennedy pour un ”travail essentiel à la mission » et les unités végétariennes de la station spatiale continuent sans entrave. Elle est particulièrement excitée que le rover Perseverance sans pilote de la Nasa doive toujours partir pour Mars le 17 juillet, s’attendant à atterrir en février 2021.

Quant à Wamelink, il a pour objectif de faire une expérience majeure par an et il l’a déjà réalisé en 2020. Il utilise également le temps de la réflexion et de la génération d’idées. « À la maison, j’ai un étang, des arbres fruitiers et mon propre potager”, dit-il en regardant par la fenêtre. « Vraiment, c’est comme être sur Mars.”