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EXPOSE-R installé hors de l'ISS

Après avoir quitté la Terre le 26 Novembre 2008, neuf expériences placées sur l’instrument EXPOSE-R de l'ESA ont été installées le 10 mars à l'extérieur du segment russe de la Station Spatiale Internationale. Objectif de la mission : évaluer l'effet de l'environnement spatial sur des objets biologiques ou des molécules présentant un intérêt pour l'exobiologie et/ou la planétologie.

Michel Viso Responsable du Programme Exobiologie au CNES (crédit photo : Michel Viso)

Michel Viso Responsable du Programme Exobiologie au CNES (crédit photo : Michel Viso)

"EXPOSE-R est le quatrième bâti expérimental dédié à l'exobiologie construit par l'ESA" précise Michel Viso, responsable du programme Exobiologie au CNES. Il fait suite aux expériences EURECA-ERA (1992-1993) et BIOPAN (1993, 1997, 1999) et vient compléter la charge utile EXPOSE-E.

Au départ, le projet EXPOSE faisait suite à un appel à propositions de l'ESA et la charge utile devait être fixée au module européen Columbus. Compte tenu des délais entre la conception d'EXPOSE et le lancement de Columbus, l'ESA avait préféré négocié avec la Russie la possibilité de mettre en place une charge utile identique sur le module russe Svezda. "Ironie du sort EXPOSE-E (E pour Europe) a finalement rejoint l'ISS avec quelques mois d'avance sur EXPOSE-R (R pour Russie) où elle est installée depuis février 2008." sourit Michel Viso. Aujourd'hui, les deux instruments ont les mêmes capacités pour accueillir des échantillons mais les expériences choisies par l'ESA ne sont pas les mêmes.



EXPOSE-R lors de son installation (crédit photo : ESA)

EXPOSE-R lors de son installation (crédit photo : ESA)

EXPOSE-R est équipé de trois plateaux porte-échantillons équipés de quatre alvéoles de 77 X 77 X 26 mm chacun. Chaque plateau accueille quatre platines sur lesquelles sont visées les cellules contenant les échantillons. Certaines cellules sont étanches et fermées par des fenêtres optiques, d'autres sont laissées ouvertes sur l'environnement spatial. Chaque plateau est chargé d'échantillons de molécules organiques et d'échantillons biologiques composés de graines de plantes, de spores de bactéries, de moisissures et de fougères. Les échantillons seront exposés aux radiations UV, au vide cosmique et à des variations extrêmes de température pendant environ un an et demi.

Neuf expériences sur EXPOSE-R
AMINO Hervé Cottin (F) effet des rayonnements lumineux sur des acides aminés et d'autres composés organiques placés en orbite terrestre
 ENDO Charles Cockell (UK) effet des conditions spatiales sur des microorganismes endolithiques (vivant sous la surface des roches)
 OSMO Rocco Mancinelli (I) exposition de microorganismes osmophiles (vivant en milieu très concentré en sucres) à l'environnement spatial
 SPORES Gerda Horneck (D) spores placées dans des météories artificielles
 PHOTO Jean Cadet (F) effet du rayonnement solaire sur le matériel génétique de spores
 SUBTIL Nobuo Munakata (Japon) effet mutagène de l'environnement spatial sur des spores de bactéries (Bacillus subtilis)
 PUR Györgyi Ronto (Hun) effet de l'environnement spatial sur le phage T7, son ADN et de l'uracile polycristallin.
 ORGANIC Pascale Ehrenfreund (NL) évolution de la matière organique placée dans l'espace
 IMBP Vladimir Sychev (Russie) exposition d'organismes terrestres à l'état latent 


Certaines des expériences EXPOSE étudient comment certains des organismes terrestres particuliers peuvent survivre aux conditions environnementales extra-terrestres. Le but est d'évaluer le taux de survie des échantillons biologiques et l’effet biologique des radiations tant pour valider des mesures de protection planétaire que pour tester certaines hypothèses de la théorie de la panspermie. D'autres, notamment AMINO, testent comment des molécules organiques réagissent lorsqu'elles sont soumises, sans filtre, à la lumière solaire pendant une période prolongée.



Lumière sur AMINO

Hervé Cottin LISA (crédit photo : Françoise Fritche)

Hervé Cottin LISA (crédit photo : Françoise Fritche)

L'objectif d'AMINO, est de mieux appréhender la nature et l'évolution de la matière organique présente dans les environnements extraterrestres et leurs potentielles implications exobiologiques. De nombreux programmes expérimentaux au sol étudient la photochimie de molécules en phase solide tout comme en phase gazeuse. "Néanmoins, la validité de tels travaux et leur extrapolation aux environnements extraterrestres peuvent être mis en cause tant qu'ils n'ont pas été confrontés à des expériences similaires menées dans l'espace, avec exposition au spectre solaire étendu, tout particulièrement dans le domaine des courtes longueurs d'onde (difficilement reproductible en laboratoire)" explique Hervé Cottin, Maître de conférences de l'Université Paris 12 au LISA et Scientifique principal de l'expérience AMINO (Principal Investigator).

Le principe d'AMINO est d'exposer au rayonnement solaire des molécules solides ou à l'état gazeux. Elles sont choisies pour leur intérêt dans l’étude soit des comètes (polyoxyméthylène, héxaméthylènetétramine, polymères de HCN, de C3O2, purs ou en matrice organique ou minérale), soit des météorites (acides aminés), soit de la chimie organique de Titan (tholins, mélanges gazeux N2/CH4). Certaines sont dédiées à l’étude de la chimie organique dans l'environnement Martien (glycine, hopanes, lipides, kérogènes et acide benzoïque). "Nous cherchons à mieux comprendre les processus chimiques qui se déroulent à la surface ou dans les atmosphères de différents objets du système solaire comme les comètes, les météorites, Mars ou Titan" précise Hervé Cottin. L'effet du rayonnement solaire sur des molécules formées d'ARN sera aussi étudié.



L'expérience AMINO est préparée par le LISA (chimie cométaire, dans l'atmosphère de Titan et à la surface de mars), le LATMOS (Titan et Mars), le Centre de Biophysique Moléculaire d'Orléans (partie concernant les météorites), l'Institut Jacques Monod (effet du rayonnement sur l'ARN) et l'INRA (effet du rayonnement sur des graines), avec le support du CNES.

Au terme de la période d'exposition, EXPOSE E sera rapporté au sol par la navette spatiale en août 2009. Courant 2011, les porte-échantillons d'Expose R seront rapportés sur Terre par un vaisseau Soyouz puis transférés au Centre de Support aux Utilisateurs de Microgravité (MUSC) à Cologne (Allemagne). De là, les échantillons seront distribués aux scientifiques pour qu’ils les analysent.



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