Ils ont laissé de la mousse 283 jours accrochée à l’extérieur de l’ISS : à son retour, ce qu’ils découvrent change tout pour la conquête spatiale

Une mousse terrestre a passé près de dix mois fixée à l’extérieur de la Station spatiale internationale. Les résultats, obtenus au-dessus de la Terre, bousculent la manière d’envisager la vie dans l’espace.

Une équipe internationale de chercheurs, dont les travaux sont relayés par un média scientifique en ligne, a testé la résistance d’une mousse terrestre exposée directement au vide spatial, sur la coque de l’ISS. Ce scénario extrême, mené en orbite autour de la Terre, offre de nouvelles pistes pour préparer de futurs séjours humains sur la Lune ou sur Mars, et interroge aussi notre vision de la vie dans l’Univers.

Une mousse transformée en « astronaute végétal »

Depuis plusieurs années, les agences spatiales utilisent la Station spatiale internationale comme laboratoire pour comprendre comment les organismes vivants réagissent en orbite. On connaissait déjà la résistance étonnante des tardigrades, ces micro-animaux capables de survivre dans le vide. Restait une grande inconnue : la capacité des plantes et des mousses à encaisser un environnement aussi extrême.

Dans cette nouvelle expérience, les chercheurs ont choisi une espèce bien précise : Physcomitrium patens, une petite mousse déjà réputée pour sa robustesse dans des milieux terrestres difficiles, comme certains déserts ou régions arctiques. Cette fois, elle a changé de statut pour devenir un véritable « astronaute végétal ».

Au lieu d’être protégée à l’intérieur des modules pressurisés de l’ISS, la mousse a été directement fixée sur la coque extérieure de la station. Ses spores ont été exposées au vide, aux radiations, aux variations thermiques et à la microgravité, sans l’ombre d’une protection classique.

Pour la première fois, une mousse terrestre a passé 283 jours accrochée à l’enveloppe extérieure de l’ISS, totalement exposée à l’environnement spatial.

283 jours dans un environnement extrême

Les échantillons de Physcomitrium patens ont été envoyés vers l’ISS en mars 2022, à bord d’une capsule de ravitaillement Cygnus. Une fois arrivés, les spores ont été installées dans un module d’exposition orienté vers l’espace, sans atmosphère protectrice.

Pendant 283 jours, ces organismes ont subi un ensemble de contraintes normalement jugées incompatibles avec la vie :

• le vide spatial total, sans air ni pression atmosphérique ;
• des radiations ionisantes intenses, issues du Soleil et du rayonnement cosmique ;
• une absence complète d’eau, plaçant la mousse en état de sécheresse extrême ;
• la microgravité constante, qui perturbe de nombreux processus biologiques ;
• des températures oscillant de -196 °C à +100 °C selon l’exposition au Soleil.

Pour une cellule végétale, ce cocktail de facteurs représente un véritable « enfer cosmique ». Sur Terre, une combinaison même partielle de ces paramètres suffirait à tuer la plupart des végétaux. C’est ce qui explique que, selon les chercheurs, les attentes initiales en matière de survie étaient très faibles.

Une survie massive qui surprend les chercheurs

Au retour des échantillons sur Terre, les scientifiques ont replacé les spores dans des conditions de culture classiques, avec eau, lumière et nutriments. C’est là que la surprise est apparue.

Alors qu’un taux de survie très bas était anticipé, une majorité de spores ont montré des signes de vie. Plus frappant encore, les analyses montrent que plus de 80 % d’entre elles ont réussi à se régénérer. Après réhydratation, la mousse a repris une croissance normale, puis s’est reproduite comme si rien ne s’était passé.

Exposée près de dix mois au vide spatial, la mousse Physcomitrium patens affiche un taux de régénération supérieur à 80 % une fois revenue sur Terre.

Ce résultat dépasse largement les prévisions. Il confirme que certaines formes de vie végétale peuvent entrer dans un état de « pause biologique » très profond, supportant à la fois la dessiccation et les radiations, puis repartir lorsque les conditions redeviennent favorables.

Ce que cette mousse change pour l’exobiologie

Pour les spécialistes d’exobiologie, cette expérience ouvre plusieurs pistes. Elle montre qu’un organisme végétal multicellulaire peut supporter un séjour prolongé en orbite basse terrestre, alors même qu’il est exposé sans combinaison protectrice.

Ces observations renforcent trois idées majeures :

• certaines plantes ou mousses terrestres disposent d’outils biologiques leur permettant de résister à des environnements très proches de ceux rencontrés dans l’espace proche ;
• la vie peut survivre à des phases de transport particulièrement violentes, ce qui nourrit les discussions autour de l’hypothèse de panspermie (l’idée que la vie pourrait voyager d’astre en astre via des débris rocheux) ;
• il devient plus réaliste d’imaginer utiliser des organismes simples pour stabiliser des environnements extraterrestres hostiles.

Pour l’exobiologie, discipline qui étudie l’apparition et la survie de la vie dans l’Univers, disposer d’un modèle végétal aussi robuste représente un atout. Les chercheurs peuvent désormais comparer ces résultats avec ceux obtenus sur des bactéries, des champignons ou des micro-animaux afin de mieux cerner quelles caractéristiques permettent cette résistance hors norme.

Vers des « briques vertes » pour coloniser Lune et Mars

Au-delà de la seule prouesse scientifique, l’étude pose une question concrète : comment tirer parti d’organismes comme cette mousse pour soutenir de futures bases humaines sur d’autres astres ?

Les plantes jouent plusieurs rôles clés pour un équipage spatial :

• production d’oxygène et absorption de dioxyde de carbone ;
• participation à la gestion de l’eau grâce à l’évapotranspiration ;
• contribution à la production de nourriture dans des systèmes agricoles fermés ;
• impact psychologique positif pour les astronautes, qui bénéficient de la présence de végétation.

Une mousse capable de survivre à un voyage non protégé pourrait, à terme, être utilisée comme organisme pionnier pour « amorcer » la vie dans des serres lunaires ou martiennes. Elle pourrait, par exemple, participer à la stabilisation des sols, à la rétention d’eau ou à la fabrication de supports biologiques pour d’autres plantes plus fragiles.

Des mousses ultra-résistantes pourraient devenir des organismes pionniers, préparant le terrain pour des cultures plus complexes sur la Lune ou sur Mars.

Avant d’en arriver là, les chercheurs devront toutefois vérifier si cette résistance se confirme directement à la surface d’autres corps célestes, où la gravité, la composition du sol ou la nature du rayonnement diffèrent de l’orbite basse terrestre.

Ce que cela signifie pour la France et les projets européens

La question de la survie des organismes dans l’espace intéresse directement les programmes spatiaux européens, auxquels la France participe via le Centre national d’études spatiales (CNES) et l’Agence spatiale européenne (ESA). Les laboratoires français impliqués dans la biologie spatiale travaillent, eux aussi, sur la résistance d’organismes simples envoyés en orbite, dans le but de concevoir à long terme des systèmes de soutien de vie semi-autonomes.

En France, la recherche se concentre notamment sur :

• les systèmes de recyclage de l’air et de l’eau basés sur des micro-algues ou des bactéries ;
• les serres expérimentales destinées à produire de la nourriture en environnement clos ;
• les études sur l’impact de la microgravité sur les plantes cultivées sous lumière artificielle.

Les résultats obtenus avec Physcomitrium patens intéressent donc directement ces équipes. Ils suggèrent que les futurs systèmes de production d’oxygène et de biomasse, imaginés pour des stations lunaires ou martiennes, pourraient intégrer des mousses ou d’autres végétaux capables d’encaisser des incidents graves, comme une perte partielle de pression ou de température.

Comprendre les termes techniques : radiations et dessiccation

Deux notions reviennent souvent à propos de cette expérience : les radiations ionisantes et la dessiccation.

Les radiations ionisantes sont des particules ou des rayonnements très énergétiques capables de casser des molécules, notamment l’ADN. Dans l’espace, elles viennent du Soleil et du rayonnement cosmique. Les organismes qui survivent à ce type de stress disposent souvent de mécanismes de réparation de l’ADN particulièrement efficaces.

La dessiccation correspond à une perte d’eau presque totale. Certaines mousses, mais aussi des graines ou des micro-organismes, peuvent entrer dans un état de vie ralentie durant lequel leur métabolisme s’arrête presque totalement. Cette stratégie leur permet de traverser des périodes très hostiles, puis de repartir dès que l’eau réapparaît.

Physcomitrium patens semble combiner ces capacités de tolérance à la dessiccation avec une gestion fine des dommages provoqués par les radiations. C’est cette combinaison qui rend son taux de survie en orbite aussi remarquable.

Quelles suites pour ce « premier astronaute végétal » ?

Les prochaines étapes prévues par les équipes impliquées dans l’étude devraient consister à varier les paramètres d’exposition : durée, intensité du rayonnement, alternance de phases protégées et non protégées. Les scientifiques pourront ainsi préciser jusqu’où va réellement la résistance de cette mousse et si d’autres espèces présentent des performances comparables, voire supérieures.

Pour les lecteurs français, ces travaux montrent à quel point la conquête spatiale ne se limite plus aux fusées et aux rovers. Une partie déterminante de l’avenir des missions habitées, qu’elles soient américaines, européennes ou d’autres pays, se joue désormais dans des boîtes de culture, autour d’organismes minuscules capables de supporter l’inimaginable.