Tomatosphère MC : Cultiver la découverte par les sciences à l'école

Bannière de Tomatosphère

Une base sur la Lune. Des empreintes de bottes sur Mars. Une excursion sur des astéroïdes. Les pays de compétence spatiale envisagent maintenant des missions habitées au-delà de la Station spatiale internationale (ISS) et dans des destinations de plus en plus éloignées. D'ailleurs, les scientifiques ont déjà commencé à s'attaquer aux nombreux défis qui doivent être relevés pour envoyer des êtres humains encore plus loin de notre planète. Grâce aux missions menées à bord de l'ISS, nous en avons beaucoup appris sur la façon dont le corps humain s'adapte à la microgravité sur une période de trois, six et même douze mois. Cependant, des expéditions beaucoup plus longues seront nécessaires pour que nous puissions nous aventurer davantage au cœur de notre système solaire. Une mission habitée sur Mars, par exemple, représente un voyage de six mois dans chaque direction, en plus d'un séjour d'environ 18 mois sur la planète!

Pour rester en sécurité et en bonne santé, les équipages des futures missions de longue durée devront être autosuffisants. Puisqu'il serait trop coûteux et trop complexe de transporter des réserves de nourriture pour deux ou trois ans, les astronautes devront cultiver leurs aliments pendant le voyage qui les mènera vers leur destination. L'agriculture spatiale peut sembler futuriste, mais dans un milieu fermé comme celui d'un engin spatial, les plantes pourraient fournir un apport énorme aux systèmes de survie : non seulement les plantes peuvent procurer de la nourriture, de l'eau et de l'oxygène, mais elles peuvent aussi servir à recycler le dioxyde de carbone et les déchets. Mais comment faire pousser des plantes de façon efficace dans un environnement envahi par les rayonnements comme l'espace? Quelles plantes conviennent davantage aux missions spatiales? Quels types de semences pourraient résister au voyage et germer malgré les conditions? Et si nous pouvions recruter la prochaine génération d'astronautes, de scientifiques et d'ingénieurs pour résoudre ce problème?

Des éleves lors d'une expérience Tomatosphère TM

Des élèves de 3e année mesurent leurs plants de tomates dans le cadre de l'expérience TomatosphèreMC. (Source : TomatosphèreMC)

Photo de Chris Hadfield montrant des semences

Chris Hadfield astronaute canadien et ancien commandant de l'ISS, tenant dans ses mains 600 000 semences de tomates destinées au projet TomatosphèreMC. Les semences, qui sont revenues sur Terre en 2013 après avoir passé neuf mois en orbite autour de la planète, ont été plantées par 17 850 classes d'élèves du Canada et des États-Unis — un nombre record de participants pour ce projet. (Source : Agence spatiale canadienne/NASA)

C'est exactement ce que fait, depuis 2001, le projet éducatif primé TomatosphèreMC. Jusqu'à maintenant, environ 3 millions d'élèves du Canada et des États-Unis ont aidé les chercheurs à recueillir des données pour répondre à ces questions, tout en acquérant des connaissances sur les sciences, l'exploration spatiale, l'agriculture et la nutrition. TomatosphèreMC fournit aux élèves deux lots de semences : un lot de semences ayant été exposé à l'espace ou à un environnement simulant l'espace, et un lot de semences témoins utilisées aux fins de comparaison. Les élèves font pousser les graines dans leur salle de classe sans savoir quelles semences appartiennent à quel lot. Ils prennent différentes mesures sur leurs plants de tomates, établissent le taux de germination, le schéma de croissance et la vigueur des semences. Cette méthode, appelée « essai à l'aveugle », fait de cette expérience une véritable étude scientifique. Chaque classe soumet ses résultats sur le site Web du projet afin qu'ils soient accessibles aux scientifiques qui étudient l'horticulture et la biologie environnementale.

L'expérience de base du projet vise à étudier le taux de germination des graines; toutefois, du matériel de soutien pédagogique a été mis au point pour permettre aux enseignants de la troisième à la dixième année d'aborder divers sujets connexes allant de la science des plantes jusqu'à la science de la nutrition et aux écosystèmes.

L'approche pratique utilisée dans le cadre du projet TomatosphèreMC éveille l'intérêt des élèves à l'égard des sciences et de la recherche spatiale. En plus d'avoir la satisfaction de ramener à la maison leurs propres « tomates spatiales », les élèves qui participent au projet aujourd'hui savent qu'ils contribuent personnellement à l'exploration spatiale de demain. Et qu'un jour peut-être, en croquant dans une tomate fraîche et bien juteuse à la surface de la planète rouge, un astronaute les en remerciera.

Le projet TomatosphèreMC est parrainé par Heinz Canada, HeinzSeed (anglais seulement), Stokes Seeds (anglais seulement), l'Université de Guelph (anglais seulement), parlons sciences, First the Seed Foundation et l'Agence spatiale canadienne (ASC).

Les graines de tomates font du chemin. Suivez-les de la Terre à l'espace, puis en salle de classe!

Infographie du parcours des graines de tomates. Description suit.
Description texte de l'image

Mordez dans la science avec Tomatosphère MC!

  1. 600 000 semences de tomate sont préparées en vue d'être envoyées dans l'espace.
  2. Les semences partent pour l'espace dans le ventre d'un dragon – un vaisseau spatial appelé Dragon, de la compagnie SpaceX, qui transporte les semences jusqu'à la Station spatiale internationale.
  3. Les semences de tomate passent 5 semaines dans l'espace et font le tour de notre planète environ 550 fois.
  4. De retour sur Terre, les semences sont envoyées à 18 000 salles de classe à travers le Canada et les États-Unis. Ensuite, les élèves font pousser les semences et les comparent à des semences ordinaires. Ce n'est qu'à la fin de l'expérience qu'ils découvrent quelles sont les semences qui ont séjourné dans l'espace.

Pourquoi faire pousser des tomates dans l'espace?

Les équipages de missions spatiales de longue durée futures ne pourront pas apporter toute leur nourriture avec eux – les astronautes devront faire pousser des plantes. Ces dernières ajouteront de l'oxygène et de l'eau à l'environnement et en élimineront du dioxyde de carbone. Pourquoi des tomates? Parce qu'elles sont faciles à faire pousser, polyvalentes, nutritives et délicieuses, et qu'elles permettent de faire de l'excellente salsa de l'espace!

  • *Plus de 17 800 classes ont participé au projet TomatosphèreMC en 2014.
  • *Depuis son lancement en 2001, plus de 3 millions d'élèves au Canada et aux États-Unis ont participé au projet TomatosphèreMC.

(Source : Agence spatiale canadienne)