Les obstructions dans les systèmes de récupération d’eau de la station spatiale internationale ont été tellement refoulées que les tuyaux ont dû être renvoyés sur Terre pour être nettoyés et remis à neuf. Cela est dû à l’accumulation de biofilms : un consortium de micro-organismes qui adhèrent les uns aux autres, et souvent aussi aux surfaces – l’intérieur des tubes de récupération d’eau, par exemple. Ces croissances microbiennes ou fongiques peuvent obstruer les filtres des systèmes de traitement de l’eau et rendre les astronautes malades.
L’espace, comme la Terre, a donc un problème de germes – et alors ? Étant donné que les biofilms peuvent compromettre l’intégrité et endommager les équipements, notamment les combinaisons spatiales, les unités de recyclage, les radiateurs et les installations de traitement de l’eau, le remplacement des matériaux concernés peut coûter très cher aux agences spatiales. Pour l’ensemble de l’année 2023, la NASA a consacré la somme énorme de 1,3 milliard de dollars dans le cadre de son budget au réapprovisionnement de ses missions cargo vers l’ISS. Prévenir la croissance microbienne dans les missions spatiales encapsulées sera particulièrement crucial pour les voyages long-courriers vers des endroits comme la Lune ou Mars, où un retour rapide sur Terre pour réparer ou soigner les astronautes malades est moins réalisable.
Dans le cadre d’une collaboration croisée entre des chercheurs de l’Université du Colorado, du MIT et du centre de recherche Ames de la NASA, les chercheurs ont étudié des échantillons de la station spatiale en utilisant un type spécifique et bien compris de bactéries à Gram négatif. Les scientifiques se sont également associés à des experts de LiquiGlide, une société dirigée par le chercheur du MIT Kripa Varanasi et spécialisée dans « l’élimination des frictions entre solides et liquides ». L’étude multidisciplinaire a révélé que le fait de recouvrir les surfaces d’une fine couche d’acides nucléiques empêchait la croissance bactérienne sur les échantillons exposés à l’ISS.
Les scientifiques ont conclu que ces acides portaient une légère charge électrique négative qui empêchait les microbes d’adhérer aux surfaces. Il convient cependant de noter que les bactéries se heurtaient à une barrière physique et chimique unique : les surfaces testées étaient gravées dans de la « nanoherbe ». Ces pointes de silicium, qui ressemblaient à une petite forêt, ont ensuite été enduites d’une huile de silicium, créant une surface glissante à laquelle les biofilms avaient du mal à adhérer.
L’application de cette méthode spécifique consistant à recouvrir les surfaces d’acides nucléiques pour empêcher l’accumulation de biofilm a montré que dans les échantillons terrestres, la formation microbienne était réduite d’environ 74 pour cent. Étonnamment, les échantillons de la station spatiale ont montré une réduction encore plus drastique d’environ 86 pour cent. Cependant, l’équipe a recommandé, sur la base de ces premiers résultats, que des tests de plus longue durée soient effectués lors d’une future mission. Pamela Flores, experte en microbiologie à l’Université du Colorado qui a participé à l’étude, a déclaré dans un communiqué : « Nous ne savons pas combien de temps elle sera capable de maintenir cette performance ». « Nous recommandons donc définitivement une période d’incubation plus longue et, si possible, une analyse continue, et pas seulement des points finaux. »