Description du projet
Des micro-organismes spéciaux pourraient rendre l’exploration de Mars durable
Les agences spatiales du monde entier ont pour objectif d’envoyer des humains sur Mars au cours des prochaines décennies. La présence humaine pourrait contribuer à accélérer la compréhension de l’univers à un rythme sans précédent. L’un des principaux défis consiste à produire les ressources nécessaires, comme la nourriture et l’oxygène, sur Mars, car il n’est pas possible de les expédier depuis la Terre à long terme. Ces ressources devraient plutôt être produites sur place. Les cyanobactéries Nostocaceae pourraient y contribuer en utilisant des matériaux martiens pour créer les ressources nécessaires. Le projet MarCyano, financé par le CER, cherchera à comprendre le fonctionnement de ces bactéries dans les conditions martiennes et à utiliser des technologies avancées pour développer des bioprocédés durables. Les résultats du projet pourraient contribuer à révolutionner l’exploration de Mars et ouvrir de nouvelles voies pour la durabilité sur Terre.
Objectif
The worlds major space agencies share a goal of sending humans to Mars within the next few decades. A sustainable human presence there, akin to todays presence in Antarctica, could generate paradigm-shifting knowledge at an unprecedented pace. One major challenge lies in providing the food, oxygen and other necessary consumables: these cannot be shipped from the Earth over the long term. They should instead be produced on site and for this, Nostocaceae cyanobacteria can be instrumental: fed with materials available in the Martian ground and atmosphere, they could provide feedstock for a range of bioprocesses which, in turn, could produce a wide range of consumables. However, fundamental knowledge is lacking to turn this concept into practical solutions: the physiology of cyanobacteria in the foreseen cultivation conditions is poorly understood. These conditions combine low total pressures, low partial pressures of dinitrogen, interactions with a basaltic substrate from which nutrients are leached, and high concentrations of chaotropic salts.
In the proposed project, I will enable a deep understanding of cyanobacterial physiology in these conditions. For this I will employ a unique approach combining cultivation assays in unique hardware previously developed by my team, adaptive laboratory evolution, cutting-edge omics technologies, the development of a mathematical model which can predict the productivity and efficiency of cyanobacterium cultivation from Martian resources, and the construction of a testbed for the experimental validation of this model. I will use the generated knowledge and tools to design, characterize and demonstrate the viability of bioprocesses which dramatically improve the odds that Mars exploration is done in a sustainable way. Finally, I will adapt the concepts developed for bioproduction on Mars to open new avenues for sustainability on Earth, which I plan to follow up by applying for an ERC Proof of Concept Grant.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences socialeséconomie et affaireséconomieéconomie de la productionproductivité
- sciences médicales et de la santémédecine fondamentalephysiologie
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
28359 Bremen
Allemagne