Invasion de nos engins spatiaux par les microorganismes
Les gens passent plus de 90 % de leur temps à l'intérieur d'habitations ou dans leurs véhicules, il n'est donc guère surprenant que la biocontamination en espace clos devienne une question importante de santé publique. Ce phénomène est particulièrement vrai lors des vols spatiaux habités où cette biocontamination peut représenter un risque pour l'équipage et le matériel embarqué. Le projet BIOSMHARS («Biocontamination specific modeling in habitats related to space») a donc développé et testé un modèle mathématique permettant de prévoir les mouvements des aérosols biologiques dans un environnement clos et la propagation de la contamination. L'objectif de cette initiative était de générer un outil capable de prédire la dispersion de la contamination microbienne dans l'atmosphère de l'habitacle. Les chercheurs ont ainsi calculé des paramètres comme l'écoulement de l'air ou la distribution de la température en prenant également en compte, les différents types d'émissions humaines d'aérosols biologiques. Ils ont développé un modèle numérique tridimensionnel de dynamique des fluides (CFD) qui dans un premier temps permettra de simuler les conditions de gravité normale mais qui à terme, sera optimisé pour reproduire les conditions de microgravité existant dans l'espace. Les partenaires du projet ont réalisé une analyse des procédures actuelles relatives à la biocontamination des vaisseaux spatiaux et constaté la nécessité d'une amélioration supplémentaire des systèmes d'ingénierie. Un modèle fiable capable de prédire la distribution d'organismes biologiques dans l'atmosphère des habitats clos a été utilisé pour tester la conception des lieux de vie spatiaux et développer des protocoles de surveillance et de prévention adéquats contre la contamination atmosphérique par les micro-organismes. Les souches de microorganismes isolées sur les échantillons récoltés dans la Station spatiale internationale (ISS) ont été utilisées dans ces études, on y retrouve par exemple le champignon Penicillum expansum et deux bactéries, Staphylococcus epidermis et Bacillus subtilis. Les chercheurs ont étudié la pureté des bio-aérosols générés ainsi que leur stabilité, la force de la source et leur distribution granulométrique. Ils ont ainsi élaboré un modèle rendant compte du flux d'air dans un espace confiné, de la génération et de la dispersion des contaminants microbiens ou de leur déposition sur les surfaces de l'habitacle. La calibration du modèle a été réalisée dans l'écosystème fermé BIOS-3 à Krasnoyarsk (Russie) pour l'adapter à un véritable vaisseau spatial, cette unité étant très semblable à l'ISS. L'étude du phénomène complexe de la dispersion microbienne dans l'atmosphère ou de la redéposition des microorganismes sur les surfaces d'un espace confiné seront également très utiles dans d'autres environnements comme les hôpitaux, les avions ou les laboratoires des industries pharmaceutiques et agroalimentaires. Ce projet nous apporte ainsi des informations très précieuses pour réduire la charge biologique, concevoir des espaces propres et obtenir un contrôle qualité efficace dans les unités de production pharmaceutiques par exemple.
