La serre antarctique EDEN ISS du Centre aérospatial allemand (DLR) est de retour à Brême après cinq années passées sur le septième continent dans la glace, le froid et la nuit polaire. La serre a effectué de nombreux semis avec des récoltes d’environ une tonne de légumes frais au total pour la recherche et l’approvisionnement des équipes d’hivernage de la station Neumayer III de l’Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz de recherche polaire et marine (AWI).
Avec ce retour, le projet EDEN ISS prend fin et laisse derrière lui une vaste expérience en matière d’exploitation efficace et rentable en isolation. L’Institut des systèmes spatiaux du DLR commence à présent la remise en état, l’extension et la rénovation en vue d’un deuxième test de grande envergure, dans la perspective du retour prochain de l’humanité sur la Lune. La plus grande serre d’essai pour la culture de légumes dans l’espace sera utilisée à l’avenir pour l’entraînement des futurs astronautes lunaires.
De l’Antarctique à la lune
« Au cours des dernières années, la serre EDEN ISS a démontré en Antarctique comment la culture de plantes sur la Lune et sur Mars pourrait se présenter et fonctionner à l’aide de la lumière artificielle. Mais le projet a également montré comment des légumes frais peuvent être fournis à des régions de notre planète où le climat est difficile, tout en utilisant les ressources de manière efficace », déclare Anke Pagels-Kerp, membre du conseil d’administration de la division Espace du DLR.
« Nous voulons maintenant utiliser cette précieuse expérience de manière ciblée. Dans les mois à venir, la serre EDEN ISS se transformera en EDEN LUNA dans le cadre des travaux de rénovation prévus. À l’avenir, les astronautes s’entraîneront directement à la culture de légumes, de salades et d’herbes aromatiques, ainsi qu’à la technique et aux procédures nécessaires, intégrées dans l’installation de test et d’entraînement LUNA prévue conjointement par le DLR et l’ESA à Cologne ».
Depuis le début de l’année 2018, la serre EDEN ISS exploitée par le DLR se trouvait dans l’Antarctique à seulement 400 mètres de la station antarctique allemande Neumayer III. Il s’agissait de l’essai de longue durée le plus complet jamais réalisé pour la plus grande serre d’essai destinée à la production alimentaire envisagée sur la Lune et sur Mars. Une serre d’essai qui, en tant que système fermé, permet des récoltes indépendantes du temps, du soleil et des saisons, ainsi qu’une consommation d’eau réduite et l’absence de pesticides et d’insecticides. Les chercheurs ont ainsi pu recueillir de nombreuses expériences, notamment sur le fonctionnement des systèmes de culture hautement intégrés dans des conditions extrêmes, sur l’intégration idéale et rapide des processus de travail humains, sur l’utilisation idéale des ressources disponibles, sur la microbiologie lors de la culture et de la récolte et sur l’impact de la culture et de l’offre alimentaire de légumes frais sur le bien-être de l’équipage isolé pendant l’hivernage.
Optimisation des processus, réduction du temps de travail
« Avec l’essai conduit dans cette serre en Antarctique, nous avons constaté une courbe d’apprentissage significative. Au début des opérations, nous avions besoin d’environ trois heures de soutien humain par jour pour la maintenance et l’entretien des plantes. Au cours du projet, nous avons pu identifier plusieurs économies potentielles qui permettront aux futurs astronautes d’éliminer 40 % du temps nécessaire au fonctionnement d’une telle serre. C’est un temps précieux qu’ils pourront consacrer à d’autres activités », explique Daniel Schubert de l’Institut des systèmes spatiaux du DLR.
Une tonne de légumes, de salades et d’herbes aromatiques
Au total, EDEN ISS a connu quatre missions de culture, dont une saison a été utilisée pour mettre la serre en sommeil dans un premier temps, puis pour la démarrer et la faire fonctionner à distance. Sur l’ensemble de la période, plus d’une tonne (1014 kg) de légumes, salades et herbes aromatiques ont pu être récoltés frais. Dès la première mission, les salades, les herbes aromatiques, les concombres et les tomates ont poussé avec succès dans la serre, tout comme les radis et les choux-raves. Le poivron a représenté un défi particulier. Après quelques modifications et le choix d’une nouvelle variété, une récolte satisfaisante a été obtenue pour ces derniers au cours des deux dernières années.
Dernièrement, la scientifique invitée de la NASA Jess Bunchek a marqué la recherche dans la serre EDEN ISS avec sa mission d’hivernage, dont elle est revenue au printemps 2022. Lors de sa mission, elle a atteint des rendements records pour les tomates (92 kilos) et les concombres (76 kilos). Elle a également récolté 19 kg de poivrons. Les nombreuses données sur la performance et la résistance du système de serre, la santé et la production des plantes, leur environnement et leur microbiologie, la sécurité alimentaire, la nutrition et la psychologie de l’équipage, ainsi que les ressources nécessaires telles que l’électricité et l’eau, et le temps de travail requis, étaient tout aussi importantes. L’une des études qu’elle a menées portait sur l’impact psychologique des fruits et légumes frais et sur la possibilité de regarder et de toucher les plantes.
« Mon séjour en Antarctique a montré de multiples façons comment l’équipage d’hivernage apprécie de travailler dans la verdure des plantes et de manger, après de longues journées fatigantes, des repas rafraîchissants provenant de la serre, qui sont en outre sains, très savoureux, et de qualité alimentaire sans risque de maladie. Cela peut également être observé directement dans l’espace auprès des équipages d’astronautes avec des expériences similaires encore plus petites », explique Bunchek. « Pour l’avenir, cela signifie que les équipages de missions éloignées devraient avoir la possibilité de cultiver leurs propres plantes afin de renforcer leur santé mentale et physique ».
Les équipes d’hivernage apprécient l’approvisionnement en produits frais
Pendant quatre ans, la serre EDEN ISS a fourni des légumes frais aux différents équipages d’hivernage et aux hôtes d’été de la station Neumayer III. Avec un petit équipage d’hivernage et une longue période d’isolement, Neumayer III est un formidable environnement analogue à l’espace pour ce type d’études. Le professeur Antje Boetius, directrice de l’Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz de recherche polaire et marine (AWI), explique : « L’Antarctique est le continent le plus sombre, le plus froid et le plus venteux de notre planète. Cela représente un grand défi pour les personnes qui y travaillent et y vivent, en particulier lors de l’hivernage. Outre les repas enrichis par des légumes et des herbes fraîches, la serre a également apporté de la couleur dans la vie de nos équipes d’hivernage. Les recherches menées dans ce domaine le montrent : la vie végétale est bénéfique pour l’homme et les innovations en matière de culture de légumes dans des habitats extrêmes ont un avenir prometteur. L’Antarctique est un terrain d’essai idéal pour cela. Nous continuerons à l’avenir à faire de la recherche avec le DLR sur des projets qui profitent à la recherche spatiale, à la recherche en eaux profondes et à la recherche polaire, et donc à la société ».
Communiqué de presse du DLR (Institut d’aéronautique et d’astronautique)
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