Un des films de science-fiction ayant le plus marqué mon enfance est The Andromeda strain . Dans ce film de Nelson Gidding, basé sur un roman de Michael Crichton, une sonde spatiale ramène un micro-organisme de l’espace. Un groupe de scientifiques est alors confiné dans un centre de recherche secret afin de trouver un moyen de combattre cette menace biologique avant qu’elle ne ravage la Terre. C’était de la science-fiction pure comme on n'en fait plus. Dans un autre registre, le roman de H. G. Wells, La Guerre des Mondes , traite aussi du problème de la protection planétaire. Dans ce cas, cependant, ce sont les extra-terrestres qui se font avoir par nos microbes. Au-delà de la science-fiction, le problème de la protection contre la contamination biologique est un problème réel qui est pris très au sérieux par les agences spatiales.

Le protocole de protection planétaire trouve son origine dans Traité sur l’espace extra-atmosphérique adopté en 1967. À l’article IX de ce traité, il est statué :

Les États parties au Traité effectueront l’étude de l’espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes, et procéderont à leur exploration de manière à éviter les effets préjudiciables de leur contamination ainsi que les modifications nocives du milieu terrestre résultant de l’introduction de substances extraterrestres et, en cas de besoin, ils prendront les mesures appropriées à cette fin.

Le problème se divise en deux parties. D'une part, éviter de contaminer la Terre, d’autre part éviter de contaminer les autres planètes. Le problème de contamination de la Terre n’a été vraiment pris au sérieux que lors du retour d’astronautes de la mission Apollo XI. On a d'abord déterminé que les risques de contamination se résumaient essentiellement aux astronautes, car l’air des capsules était constamment filtré et ne devrait donc pas contenir de germes. De plus, on avait pris des précautions afin que la poussière lunaire ne vienne pas contaminer le module de commande.

Pour les astronautes, on avait mis au point un protocole de quarantaine. Une remorque scellée les attendait sur le porte-avions Hornet. Une fois les astronautes à l’intérieur, cette remorque fut transportée à bord du porte-avions jusqu’à Hawaii et de là, fit le voyage dans un avion-cargo jusqu’à Houston. De là, les astronautes furent transférés dans une unité de confinement qui fut leur demeure pendant trois semaines. Quant aux échantillons lunaires, ils étaient gardés dans un laboratoire construit spécifiquement pour leur analyse assurant une étanchéité totale. Les astronautes furent soumis à une procédure de quarantaine jusqu’à la mission Apollo XIV. Cependant, les échantillons lunaires continuèrent d’être dirigés vers le laboratoire de confinement afin d’éviter qu’ils soient contaminés par l'environnement terrestre.

Aujourd’hui, c’est le problème de la contamination des autres planètes qui est le plus préoccupant. L’objectif est double : d'une part, éviter de contaminer d’autres mondes avec des bactéries terrestres et d’autre part, empêcher les expériences cherchant à déterminer les origines de la vie d’être faussées par des traces d’organismes terrestres. En fonction des cibles et des objectifs scientifiques, différents niveaux de contrôles ont été développés.

Catégorie I : Inclut toutes les missions vers un objectif sans intérêt pour comprendre les origines de la vie. Dans ce cas, aucune mesure de protection n’est nécessaire. Les missions survolant, orbitant ou atterrissant sur Vénus, la Lune ou sur les astéroïdes non-différenciés ou métamorphosés font partie de cette catégorie.

Catégorie II : Inclut toutes les missions se dirigeant vers des objectifs présentant un certain intérêt pour l’étude de l’origine de la vie, mais qui n’ont qu’une probabilité très faible que la contamination pour une sonde spatiale puisse compromettre des études futures. Dans ce cas, il faut faire une analyse des possibilités d’impact et des mesures de contrôles de contamination mis en place. Les missions survolant, orbitant ou atterrissant sur les comètes, astéroïdes carbonés, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton/Charon et les objets de la ceinture de Kuiper.

Catégorie III : S’applique à toutes les missions (survol et mise en orbite) vers des objectifs présentant un intérêt certain pour l’étude de l’origine de la vie. En plus de requis de la catégorie II, des mesures de contrôle de la contamination doivent être appliquées : trajectoire biaisée, utilisation de salle blanche lors de l’intégration et des tests et réduction possible de la charge biologique. Une étude de la probabilité d’impact et des inventaires de contaminants organiques doit être produite.

Catégorie IV : S’applique aux missions comprenant des atterrisseurs déployés sur des cibles d’intérêt pour l’étude de l’origine de la vie et où les chances de contaminations mettraient en danger les expériences futures. Pour les missions de cette catégorie, la charge biologique doit être documentée incluant des frottis, la probabilité de contamination doit être analysée et un inventaire de l’ensemble de la matière organique doit être produit. De plus, des mesures visant à réduire les risques de contamination doivent être appliquées : trajectoire biaisée, salles blanches, réduction de la charge biologique, stérilisation partielle et utilisation de barrière biologique. Ce protocole s’applique à la planète Mars, la lune de Jupiter Europa. Dans le cas de Mars, il existe trois sous-catégories IVa, IVb et IVc. Le niveau IVa s’applique aux missions qui n’ont pas pour fonction de détecter de la vie. Dans ce cas particulier, on demande uniquement un contrôle de la charge biologique, sans désinfection. La catégorie IVb s’applique aux missions de détection de la vie. Le cas IVc s’applique à toutes les sondes pouvant s’aventurer dans les « régions spéciales ». Ces régions sont des régions de Mars, où la contamination biologique en provenance de la Terre pourrait se répandre, c’est-à-dire là où il pourrait y avait de l’eau à l’état liquide. Dans ces deux derniers cas, les sondes doivent être stérilisées.

Catégorie V : S’applique à toutes les missions retournant vers la Terre. Dans ce cas, l’objectif est d’éviter la contamination du système Terre-Lune. Dans le cas de mission allant vers objectif où il n’y a pas de raison de croire qu’il y a de la vie, les contrôles sont réduits (I à II). Dans les autres cas, la sonde doit être décontaminée suivant le protocole de la catégorie IVb afin d’éviter de fausses détections. Dans ce cas particulier, si les échantillons ne sont pas au préalable stérilisés, ils doivent être conservés dans un contenant parfaitement étanche qui ne sera ouvert que dans une enceinte de confinement spécialisée. De plus, aucun équipement ayant été en contact avec l’environnement de la cible ne doit revenir sur Terre, sans être confiné dans un contenant étanche.

Ce protocole est appliqué de façon rigoureuse depuis le début du programme spatial. Ainsi, les premières sondes lunaires américaines Ranger étaient nettoyées au maximum pour l’époque. Il en a été de même pour les sondes Viking, qui furent nettoyées et stérilisées en profondeur en passant une cinquantaine d’heures à 115°C. Toutes les sondes actuellement sur Mars ont été nettoyées, mais pas stérilisées. Si cette pratique est entrée dans les mœurs en Occident, rien n‘est moins sûr du côté des missions russes. En effet, les Russes ont beau jurer avoir fait le nécessaire, rien ne le prouve. De plus, la façon dont ils manipulent les sondes lors de la phase de lancement, laisse à penser que la re-contamination du matériel était très probable.

Un des problèmes auxquels doivent faire face les concepteurs de mission spatiale est que l’électronique moderne ne supporterait pas d’être décontaminée à la façon des sondes Viking. Il faut donc développer de nouvelles techniques de stérilisation qui n’endommageront pas les composantes. De plus, les missions d’exobiologie doivent aussi se soucier de toute la contamination organique et non pas seulement des germes. Cela implique qu’il faut non seulement stériliser, mais laver en profondeur chaque pièce afin d’éliminer toute trace de molécule organique.

Toutefois, cela n’est rien comparé au défi consistant à ramener des échantillons martiens sur Terre. Selon toute vraisemblance, ces derniers devront être manipulés dans un laboratoire de sécurité biologique de niveau IV où des règles de propreté extrême seront appliquées afin de ne pas contaminer les échantillons. Le problème est que les salles de confinement biologique sont à pression négative afin de garder les contaminants à l’intérieur alors que les salles propres sont à pression positive afin de garder les contaminants à l’extérieur. Ce conflit technique implique qu’il faudra concevoir un laboratoire spécifique et démontrer qu’il représente toutes les garanties de sécurité nécessaires. Un tel processus prendrait au minimum sept ans. Sans compter le nombre d’années nécessaires pour faire accepter une telle mission par le public.