Africa-Press – Senegal. Le voyage spatial de longue durée est un rêve de l’être humain depuis des décennies. Il existe de nombreuses fictions, à l’instar de Star Trek, qui mettent en avant les équipées intergalactiques.
Avec en priorité Mars en tête, un vol habité vers d’autres planètes est d’ailleurs un objectif actuel des agences spatiales telles que la NASA. Mais quid de l’alimentation ? Nourrir les astronautes est effectivement un des problèmes à résoudre pour permettre ces voyages de longue durée.
Une étude, publiée dans ACS Food Science and Technology, propose différents plats prenant en compte les contraintes nutritionnelles et techniques de ces voyages spatiaux.
Si les besoins nutritionnels ne sont pas les mêmes entre hommes et femmes, les chercheurs ont choisi de se focaliser sur l’alimentation des premiers, qui représentent la majorité des astronautes.
Des besoins particuliers
Les conditions de vie en dehors de notre planète entraînent des besoins particuliers pour les astronautes. La faible pesanteur par exemple amène un affaiblissement de la structure osseuse, il est donc nécessaire pour les astronautes d’avoir une alimentation riche en calcium, 1200 mg par jour contre 1000 mg par jour pour un homme sur Terre.
En plus des conditions particulières de faible pesanteur, les astronautes sont soumis à une forte activité physique: leurs besoins en protéines, gras et glucides (sucres) sont donc doublés par rapport à ceux d’un homme sur Terre.
Des contraintes multiples
Au-delà des besoins nutritionnels, de nombreuses contraintes s’ajoutent. Les repas doivent minimiser la charge initiale au décollage. Par ailleurs, il n’est pas envisageable de prendre plusieurs mois, voire plusieurs années, de la nourriture en boîtes de conserve.
Dans la mesure du possible, les repas doivent donc être produits directement durant le voyage. C’est du domaine du possible, puisque des plantes ont déjà été cultivées dans la station spatiale internationale.
Le vaisseau étant un système fermé, il n’est pas possible pour les astronautes de se ravitailler. Il faut donc que tout ce qui est produit puisse être valorisé, même les déchets. Les chercheurs se sont donc focalisés dans leur étude sur des plantes dont les parties non-comestibles sont compostables.
Un algorithme d’optimisation
Une fois les contraintes et les besoins identifiés, il fallait déterminer les repas qui satisfassent au mieux les données du problème. Les chercheurs ont donc utilisé un algorithme d’optimisation linéaire, la forme la plus simple d’optimisation en informatique.
Ici, les besoins nutritionnels et les considérations techniques ont été réunis en un seul ensemble de contraintes, tandis que la grandeur qu’ils ont cherché à minimiser est la quantité d’eau nécessaire à la production du repas.
L’étude se base sur 10 scénarii obtenus pour une prise en comptes de différentes contraintes. Quatre scénarios sont végétaliens (que des végétaux, et aucun aliment d’origine animale). Ils ne nécessitent pas l’embarquement de stocks de nourriture dans le voyage, puisqu’ils peuvent cultiver durant le vol. Néanmoins, des compléments en micronutriments beaucoup plus légers peuvent être nécessaires, et donc transportés.
Dans les différents scénarios végétaliens, le nombre de végétaux considérés diffère, ainsi que les micronutriments (vitamines et minéraux).
Une salade idéale ?
Ces différents scénarii indiquent aux chercheurs quelle quantité de chaque aliment un astronaute doit ingérer en une journée. Ainsi, avec leur quatrième scénario végétalien, ils ont obtenu une composition de repas journalier à base de patate douce, orge, chou frisé et soja, le tout accompagné de quelques graines (tournesol, pavot, cacahuète).
Pour vérifier que le repas obtenu par optimisation informatique était tout de même bon au goût, les chercheurs l’ont proposé à quatre personnes qui l’ont plutôt bien apprécié.
Il est tout de même important de noter que le plat n’apporte pas toutes les vitamines utiles au fonctionnement du corps, notamment la vitamine B12 présente uniquement dans l’alimentation d’origine animale. Ces éléments essentiels doivent donc être emportés au décollage.
Les chercheurs souhaitent élargir leur recherche afin d’obtenir des plats remplissant les besoins journaliers des femmes astronautes.
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