02 mai 2021

Mission Beresheet : l'atterrisseur lunaire israélien s'écrase à l'alunissage et dissémine des tardigrades



C'était juste avant minuit le 11 avril et tout le monde au centre de contrôle de mission de Israel Aerospace Industries à Yehud, Israël, avait les yeux fixés sur deux grands écrans de projection. Sur l'écran de gauche se trouvait un flux de données renvoyé sur Terre par Beresheet, son atterrisseur lunaire, qui était sur le point de devenir le premier vaisseau spatial privé à atterrir sur la Lune. L'écran de droite présentait une animation grossière de Beresheet tirant ses moteurs alors qu'il se préparait à un atterrissage en douceur dans la mer de sérénité. Mais quelques secondes seulement avant l'atterrissage prévu, les chiffres sur l'écran de gauche se sont arrêtés. Le contrôle de la mission avait perdu le contact avec le vaisseau spatial et il s'est écrasé sur la lune peu de temps après.

A l'autre bout du monde, Nova Spivack a regardé une diffusion en direct du contrôle de mission de Beresheet depuis une salle de conférence à Los Angeles. En tant que fondateur de l'Arch Mission Foundation, une organisation à but non lucratif dont le but est de créer «une sauvegarde de la planète Terre», Spivack avait beaucoup en jeu dans la mission Beresheet. Le vaisseau spatial transportait la première bibliothèque lunaire de la fondation, une archive de la taille d'un DVD contenant 30 millions de pages d'informations, des échantillons d'ADN humain et des milliers de tardigrades, ces «ours d'eau» microscopiques qui peuvent survivre à pratiquement n'importe quel environnement, y compris l'espace.

Mais lorsque les Israéliens ont confirmé que Beresheet avait été détruit, Spivack a été confronté à une question pénible: a-t-il juste disséminé l'animal le plus résistant de l'univers connu sur la surface de la lune ?

Le Beresheet de SpaceIL a été le premier atterrisseur lunaire à financement privé à tenter de se poser sur la lune. Cela s'est terminé par un crash le 11 avril - La Nasa

Dans les semaines qui ont suivi le crash de Beresheet, Spivack a rassemblé les conseillers de l'Arch Mission Foundation pour tenter de déterminer si la bibliothèque lunaire avait survécu au crash. Sur la base de leur analyse de la trajectoire de l'engin spatial et de la composition de la bibliothèque lunaire, Spivack dit qu'il est tout à fait convaincu que la bibliothèque - un objet de la taille d'un DVD fait de fines feuilles de nickel - a survécu à l'accident en grande partie ou entièrement intacte. En fait, la décision d'inclure des échantillons d'ADN et des tardigrades dans la bibliothèque lunaire a peut-être été la clé de sa survie.

«Pendant les 24 premières heures, nous étions sous le choc», dit Spivack. «Nous nous attendions en quelque sorte à ce que cela réussisse. Nous savions qu'il y avait des risques, mais nous ne pensions pas que les risques étaient si importants. »

Spivack n'est pas étranger aux dangers de l'exploration spatiale. À la fin des années 1990, l'entrepreneur a utilisé l'argent de l'offre publique initiale de sa société Web pour faire du stop dans l'espace avec l'armée de l'air russe et devenir un investisseur providentiel dans la Zero Gravity Corporation, qui commercialisait des vols paraboliques aux États-Unis. Mais lorsque Spivack a fondé la Fondation Arch Mission en 2015, il voulait faire quelque chose de différent. Le plan était de créer des archives de toutes les connaissances humaines qui pourraient durer des millions, voire des milliards d'années, et de les semer sur Terre et dans tout le système solaire.

La Fondation Arch Mission a envoyé ses premières archives dans l'espace en 2018 dans la boîte à gants de la Tesla d'Elon Musk, qui est maintenant sur une orbite de 30 millions d'années autour du soleil. Cette archive contient la trilogie de la Fondation Isaac Asimov, qui est inscrite dans un disque de quartz à l'aide d'une technologie optique expérimentale 5D développée par des physiciens de l'Université de Southampton. Mais ce support de stockage a des limites. Les technologies numériques et les normes d'encodage sont parfaites pour compresser beaucoup d'informations dans un petit espace, mais elles sont également de courte durée - combien de personnes connaissez-vous qui pourraient lire une cassette VHS aujourd'hui? Si vous souhaitez créer une bibliothèque pour les humains des milliers ou des millions d'années dans le futur, le mieux est de la garder analogique.

Mais le stockage analogique prend beaucoup de place. Donc, envoyer l'essentiel des connaissances humaines dans l'espace nécessitera beaucoup de compression. Pour ce faire, Spivack a fait appel à Bruce Ha, un scientifique qui a développé une technique de gravure d'images haute résolution à l'échelle nanométrique dans le nickel. Ha utilise des lasers pour graver une image sur du verre puis dépose du nickel, atome par atome, en une couche sur le dessus. Les images du film de nickel résultant semblent holographiques et peuvent être visualisées à l'aide d'un microscope capable d'un grossissement de 1000x - une technologie disponible depuis des centaines d'années.

La bibliothèque lunaire de l'atterrisseur Beresheet se composait de 25 couches de nickel, chacune de seulement quelques microns d'épaisseur. Les quatre premières couches contiennent environ 60 000 images haute résolution de pages de livres, qui comprennent des amorces de langage, des manuels et des clés pour décoder les 21 autres couches. Ces couches contiennent presque tout le Wikipedia anglais, des milliers de livres classiques et même les secrets des tours de magie de David Copperfield.


La bibliothèque lunaire comprend des milliers d'images haute résolution de pages de livre compressées en quelques centimètres carrés seulement. Bruce Ha

Une copie de la première couche de la bibliothèque lunaire sur l'atterrisseur lunaire Beresheet. La bibliothèque lunaire réelle a l'image centrale supprimée. Bruce Ha

Spivack avait prévu d'envoyer des échantillons d'ADN sur la lune dans les futures versions de la bibliothèque lunaire, pas dans le cadre de cette mission. Mais quelques semaines avant que Spivack ne doive livrer la bibliothèque lunaire aux Israéliens, il a quand même décidé d'inclure de l'ADN dans la charge utile. Ha et un ingénieur de l'équipe de Spivack ont ​​ajouté une fine couche de résine époxy entre chaque couche de nickel, un équivalent synthétique de la résine d'arbre fossilisée qui préserve les insectes anciens. Dans la résine, ils ont inséré des follicules pileux et des échantillons de sang de Spivack et de 24 autres qui, selon lui, représentent un échantillon génétique diversifié d'ascendance humaine, en plus de certains tardigrades déshydratés et d'échantillons de grands lieux saints, comme l'arbre Bodhi en Inde. Quelques milliers de tardigrades déshydratés supplémentaires ont été saupoudrés sur du ruban adhésif attaché à la bibliothèque lunaire.

La chose prometteuse à propos des tardigrades, dit Spivack, est qu'ils pourraient hypothétiquement être relancés à l'avenir. Les retardigrades sont connus pour entrer dans des états dormants dans lesquels tous les processus métaboliques s'arrêtent et l'eau dans leurs cellules est remplacée par une protéine qui transforme efficacement les cellules en verre. Les scientifiques ont ressuscité des tardigrades qui ont passé jusqu'à 10 ans dans cet état déshydraté, bien que dans certains cas, ils puissent survivre beaucoup plus longtemps sans eau. Bien que la bibliothèque lunaire soit conçue pour durer des millions d'années, les scientifiques commencent tout juste à comprendre comment les tardigrades parviennent à survivre dans tant d'environnements impitoyables. Il est concevable qu'au fur et à mesure que nous en apprendrons davantage sur les tardigrades, nous découvrirons des moyens de les réhydrater après des périodes de dormance beaucoup plus longues.

Spivack dit que l'ajout de la résine remplie d'ADN à la bibliothèque lunaire à la dernière minute était un risque majeur, car toute erreur dans la façon dont elle a été incorporée aurait pu ruiner les gravures sur nickel. Rétrospectivement, cependant, c'est peut-être ce qui a sauvé la bibliothèque de la destruction. Les couches de résine ont ajouté une quantité significative de résistance à la bibliothèque lunaire, ce qui la rendait moins susceptible de se briser lors de l'impact. De plus, Spivack affirme que la chaleur générée par l'impact n'était pas assez élevée pour faire fondre les couches de nickel, qui étaient elles-mêmes enveloppées dans plusieurs couches protectrices pour bloquer les radiations. «Ironiquement, notre charge utile est peut-être la seule chose qui ait survécu à cette mission», dit Spivack.

Dans le meilleur des cas, Beresheet a éjecté la bibliothèque lunaire de l'Arch Mission Foundation lors de l'impact et elle repose en une seule pièce quelque part près du site de l'accident. Mais Spivack dit que même si la bibliothèque se brisait en morceaux, leur analyse montre que ces fragments seraient suffisamment grands pour récupérer la plupart des informations analogiques dans les quatre premières couches. Quant à savoir si l'ADN ou les tardigrades sont encore intacts, tout le monde peut le deviner, mais Spivack dit qu'il n'y a aucune raison de s'inquiéter que les ours d'eau prennent le contrôle de la lune. Tous les tardigrades lunaires trouvés par les futurs humains devront être ramenés sur Terre ou quelque part avec une atmosphère afin de les réhydrater. Reste à savoir si cela suffira à les ramener à la vie.














Robert Pickett / Getty Images
Bien que mesurant moins d'un millimètre de longueur, il est assez simple de photographier les tardigrades, également connus sous le nom d'ours aquatiques.


Heureusement pour Spivack et l'Arch Mission Foundation, cracher de l'ADN et des ours d'eau à travers la lune est totalement légal. Le Bureau de la protection planétaire de la NASA classe les missions en fonction de la probabilité que leurs cibles présentent un intérêt pour notre compréhension de la vie. En tant que telles, les missions destinées à des endroits comme Mars sont soumises à des processus de stérilisation plus stricts que les missions sur la Lune, qui n'a que peu des conditions nécessaires à la vie et ne risque pas d'être contaminée. En fait, Spivack n'est même pas le premier à laisser de l'ADN sur la lune. Cet honneur appartient aux astronautes d'Apollo, qui ont laissé près de 100 sacs d'excréments humains sur la surface lunaire avant leur retour sur Terre.

C'est une bonne nouvelle pour Spivack, qui souhaite incorporer plus d'ADN dans les futures bibliothèques sur la lune et au-delà. Cet automne, Spivack a déclaré que la Fondation Arch Mission lancera une campagne de financement participatif qui sollicitera des échantillons d'ADN de volontaires à inclure dans la prochaine mission lunaire, ainsi que de l'ADN d'espèces en voie de disparition. En outre, Spivack prévoit également d'envoyer de vastes trésors d'informations codées dans de l'ADN synthétique. L'avantage du stockage d'ADN est qu'il est facile de faire des milliers de copies pour assurer la redondance, et vous pouvez insérer des téraoctets de données dans un petit flacon de liquide. En effet, l'Arch Mission Foundation a déjà compris comment encoder la Wikipédia anglaise en ADN synthétique, qui va faire du stop à la surface lunaire avec Astrobotic., une entreprise créée pour travailler sur le prix Google Lunar X, en 2021.

«Notre travail, en tant que sauvegarde solide de cette planète, est de nous assurer que nous protégeons notre patrimoine, à la fois nos connaissances et notre biologie», déclare Spivack. «Nous devons en quelque sorte planifier le pire.»

Julian Chokkattu


Créer une sauvegarde de la planète entière est le genre d'idéalisme associé aux titans de la Silicon Valley, mais Spivack est bien parti pour en faire une réalité. Et alors que le monde est aux prises avec les retombées du changement climatique, la perspective d'une guerre nucléaire et même des astéroïdes meurtriers, créer une sauvegarde de la civilisation humaine ne semble pas être une si mauvaise idée après tout.

Mise à jour du 8-6-2019, 12 h HNE: Il y a 60.000 images analogiques dans les quatre premières couches de la bibliothèque lunaire, et non 30.000. La bande contenant les tardigrades n'a pas été utilisée pour attacher la bibliothèque lunaire à l'atterrisseur. Le ruban a été attaché à la bibliothèque lunaire, enveloppé dans plusieurs couches d'isolant, puis attaché à l'atterrisseur Beresheet.

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