Depuis 2014, la Station spatiale internationale (ISS) abrite un système de culture expérimentale de végétaux en micropesanteur. Ce dispositif repose sur l'hydroponie : les racines, insérées dans des "coussins de culture", baignent dans une eau enrichie en nutriments essentiels comme l'azote (N), le phosphore (P), le potassium (K), le calcium, le magnésium, le soufre et des oligo-éléments (bore, chlore, cuivre, fer, manganèse, molybdène, zinc). Ainsi, en août 2015, l'équipage de l'ISS a récolté et consommé la première laitue romaine cultivée à 400 km au-dessus de la Terre.
Le 16 janvier 2016, l'astronaute américain Scott Kelly, en mission longue durée aux côtés du cosmonaute russe Mikhaïl Kornienko, a annoncé la floraison d'un zinnia (Zinnia elegans, Asteraceae). Semé le 16 novembre 2015 dans l'ISS, ce spécimen a dévoilé son capitule orangé, marquant ainsi la première fleur extraterrestre.
Plante estivale courante originaire du Mexique, le zinnia s'est révélé capricieux en absence de gravité. Les astronautes doivent surveiller constamment son environnement pour produire des fleurs comestibles. Quelques semaines plus tôt, une fuite dans le système nutritif avait causé une humidité excessive, favorisant des moisissures sur les feuilles.
Scott Kelly a excisé les parties moisies, conservées pour analyse sur Terre, désinfecté les plantes avec des lingettes et installé un ventilateur pour réduire l'humidité. Deux plants sur quatre ont été sauvés grâce aux conseils des botanistes de la NASA et au savoir-faire de l'astronaute. Il a adapté les protocoles rigides en observant les réactions des plantes, soulignant leur variabilité.
Obtenir une floraison demande 60 à 80 jours, rendant l'expérience plus complexe que la culture de laitues, avec une sensibilité accrue à la lumière et aux conditions ambiantes.
Les plantes bénéficient d'un éclairage LED rouge, bleu et vert dans des chambres contrôlées en atmosphère et température, favorisant une photosynthèse efficace.
Au-delà de l'esthétique, le programme Veggie de la NASA vise à produire de la nourriture fraîche pour les missions vers Mars dans les années 2030. Des études confirment que les aliments frais soutiennent l'équilibre psychologique des astronautes en longue durée.
En 2012, Don Pettit avait déjà fait fleurir un tournesol (Helianthus annuus) dans des sacs plastiques avec substrat, sans les chambres high-tech actuelles. Il avait aussi développé des plants de courgettes et brocolis sans floraison.
Prochaines cultures : choux chinois et laitues romaines rouges. Objectif ambitieux : tomates en 2018. Selon la NASA, les plantes poussent trois fois plus vite dans l'ISS, mais leur production et valeur nutritive restent à valider.
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