La première mission habitée vers Mars semble encore lointaine. L'Agence Spatiale Européenne (ASE) a cependant déjà commencé à développer une solution au problème rencontré par tous les voyageurs: où allons-nous mettre tout ce dont nous avons besoin pour un tel voyage?
Une station spatiale en orbite basse reçoit les visites régulières d'une navette de ravitaillement. Ce type d'organisation devient plus complexe lorsqu'il s'agit de commencer une mission de trois ans vers Mars. Le ravitaillement en nourriture sur une telle distance est impossible et il n'est pas souhaitable d'utiliser l'espace plus longtemps comme dépotoir.
La majeure partie des déchets organiques - pas seulement urine et faeces, mais aussi papier, restes de nourriture, et même vomissement- sera traitée dans des réacteurs spéciaux où ils pourront être convertis en nourriture, eau potable et oxygène. Ce procédé est appelé un Système Support de Vie (regenerative life support system). Le concept a été baptisé Melissa: “Micro-Ecological Life Support Alternative” et consiste en fait en un écosystème artificiel clos. EPAS est impliqué dans le développement de Melissa depuis sa naissance.
Melissa est constituée de cinq compartiments interconnectés. Dans le premier compartiment, la majeure partie des déchets est digérée de manière anaérobie. Différents micro-organismes dégradent les molécules en produisant des acides gras volatiles, du CO2, des sels d'ammonium et des minéraux. Dans le deuxième compartiment, des organismes photohétérotrophiques sont cultivés. Ils produisent une biomasse comestible en utilisant l'énergie lumineuse. Dans le troisième compartiment, les sels d'ammonium sont convertis en nitrates. Cette source d'azote peut ensuite être utilisée pour la croissance de végétaux comestibles et d'algues dans le quatrième compartiment. Ces derniers utilisent la lumière pour consommer le CO2 produit et former de l'oxygène (O2), qui peut être respiré par l'équipage dans le cinquième compartiment.
Plus d'information est disponible sur le site http://www.estec.esa.nl/ecls/melissa/melissa.html
Applications terrestres

Plusieurs stations habitées sont actuellement présentes dans le Pôle Sud. Les équipes d'hommes et de femmes y travaillant ne s'intéressent pas seulement aux écosystèmes du Pôle Sud. Ces bases sont également utilisées pour la recherche sur les effets psychologiques liés à l'isolement, pour un groupe de personnes réduit vivant dans un environnement rude.
Ces conditions sont idéales pour l'ASE pour réaliser des tests de développement du concept Melissa développé pour des applications spatiales. En effet, les implications humaines de la vie en écosystème artificiel incluant le recyclage de déchets représentent un intérêt considérable.
EPAS construit à présent plusieurs réacteurs destinés à être transférés vers le Pôle Sud, et qui seront impliqués dans ces phases de test. De plus, cette expérience présente l'avantage annexe de permettre de minimiser la pollution des écosystèmes naturels du Pôle Sud.
Concept et design

Le développement du concept Melissa est réalisé en différente étapes consécutives. La première étape qui consiste en un développement à l'échelle du laboratoire est presque finalisée. Le concept nécessite d'être validé à une échelle plus importante sur Terre avant de pouvoir commencer des tests spatiaux.
EPAS réalise le concept d'une partie du cycle Melissa pour les tests à l'échelle pilote sur Terre, et en particulier celui du premier compartiment qui consiste en une digestion anaérobie. Ce réacteur sera intégré à l'usine pilote Melissa à l'Université Autonome de Barcelone (UAB).
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