Alimentation spatiale : ce que la microgravité fait à l’assiette et pourquoi Mars coince encore

Nourrir un astronaute pendant six mois est, pour la NASA, un problème réglé ; le nourrir pendant plusieurs années ne l’est pas. La NASA juge l’alimentation démontrée pour des missions de six mois et des missions limitées d’un an, alors qu’une étude de l’agence publiée en 2017 fixe à cinq ans la durée pendant laquelle les missions habitées au-delà de l’orbite basse, Mars comprise, doivent pouvoir compter sur des vivres de qualité, idéalement sans réfrigération, et la vitamine B1 peut décrocher dès la première année de stockage. Le sujet revient avec l’analyse qu’Alain Maillet, du MEDES, responsable de l’expérience Food Processor au CADMOS du CNES, a publiée le 27 septembre 2026 dans The Conversation : besoins, masse, goût, conservation, chaque contrainte a son chiffre.

Six mois éprouvés, cinq ans exigés : l’écart qui barre la route de Mars

La frontière de ce qui est démontré est tracée par la NASA elle-même. Sur la page consacrée au risque alimentaire et nutritionnel de son programme de santé humaine, mise à jour le 27 août 2025, l’agence la formule en une phrase : « Une nutrition adéquate et une nourriture sûre ont été démontrées pour des missions de six mois et des missions limitées d’un an ». Au-delà, lorsque le réapprovisionnement devient limité, le risque reste classé comme ouvert.

La Station spatiale internationale échappe à ce problème parce qu’elle est ravitaillée : des cargos s’y amarrent régulièrement avec vivres et matériel, comme l’illustre le ravitaillement de l’ISS par les cargos Progress. Une mission habitée vers Mars n’aurait pas cette ressource. La planète n’a été explorée jusqu’ici que par des robots (voir ce que Curiosity a appris de Mars), et l’essentiel de ce qu’un équipage y mangerait devrait avoir été embarqué d’avance.

C’est ce que chiffre une étude de la NASA publiée le 9 juin 2017 dans npj Microgravity (Cooper, Perchonok et Douglas). Pour les missions habitées au-delà de l’orbite basse, Mars comprise, elle pose le besoin de vivres de qualité pendant une durée allant jusqu’à cinq ans ; l’absence de stockage réfrigéré y figure comme un objectif souhaitable, pas comme une condition. Cinq ans, c’est cinq fois la plus longue durée que l’agence tient pour démontrée. Et la même étude constate que la vitamine B1 peut tomber à un niveau inadéquat après un an de stockage à température ambiante.

L’écart ne porte donc pas sur la capacité à faire manger un astronaute. Il porte sur la tenue d’un stock. Aucun des documents cités ici ne fixe la durée d’une future mission habitée vers Mars ; il suffit qu’elle se compte en années pour mesurer le décalage. Le menu est éprouvé sur un an au plus. Le stock devrait tenir cinq ans.

Entre 2 500 et 3 000 kcal par jour pour un corps qui perd os et muscle

Selon l’analyse d’Alain Maillet, un astronaute consomme en moyenne 2 500 à 3 000 kilocalories par jour, avec un apport en protéines de 1,2 à 1,6 gramme par kilogramme de poids corporel et par jour. Ces niveaux ne relèvent pas du confort. Ils répondent à ce que la micropesanteur fait au corps.

Au sol, le squelette et les muscles travaillent en permanence contre la pesanteur, ne serait-ce que pour tenir debout. En orbite, cette charge disparaît, et les tissus qui n’ont plus à la porter se résorbent. L’Agence spatiale canadienne chiffre la perte de densité minérale osseuse à 1 à 2 % par mois ; l’analyse publiée par The Conversation reprend cette fourchette et y ajoute une atrophie musculaire qui peut atteindre 20 % de la masse musculaire. La perte varie selon les os et selon les individus : la fourchette de l’ASC est un ordre de grandeur, pas une constante.

La contre-mesure est l’exercice, deux heures et demie par jour, obligatoires sur l’ISS. Selon l’ASC, il ralentit la perte osseuse sans la supprimer. La ration élevée et riche en protéines accompagne cet effort : elle fournit de quoi entretenir des muscles sollicités chaque jour dans un organisme qui, par ailleurs, tend à les perdre.

Pour un astronaute de 75 kg, 1,2 à 1,6 g/kg représentent 90 à 120 grammes de protéines par jour. Ce chiffre décrit une situation de micropesanteur assortie de deux heures et demie d’entraînement quotidien ; il ne constitue pas une référence pour un adulte au sol.

La durée change l’échelle du problème. Si la perte osseuse de 1 à 2 % par mois restait linéaire, hypothèse de calcul que les sources ne formulent pas, six mois en orbite correspondraient à 6 à 12 % de densité minérale perdue. C’est cet ordre de grandeur que l’exercice et la nutrition, calcium et vitamine D en tête, doivent contenir.

Or c’est précisément là que le menu est court. L’étude de la NASA de 2017 montre qu’avant tout stockage, les aliments du menu de l’ISS apportent potassium, calcium, vitamine D et vitamine K en dessous des apports journaliers recommandés, le potassium et le calcium d’environ 20 %. La faiblesse nutritionnelle tombe sur le poste le plus exposé.

Un menu de plus de 300 recettes, pesé au gramme

La variété n’est plus le point dur. D’après Alain Maillet, les astronautes de l’ISS choisissent parmi plus de 300 recettes. La NASA et Roscosmos fournissent chacune la moitié de la masse alimentaire envoyée à la station ; le CNES y ajoute des repas d’exception, à raison d’un ou deux par mois.

L’étude de la NASA de 2017, elle, dénombre 203 aliments au menu standard de l’ISS. Les deux nombres ne comptent pas la même chose : l’un recense les articles du menu standard fourni par la NASA à cette date, l’autre l’ensemble des recettes disponibles en 2026, repas d’exception compris. Neuf ans et deux périmètres les séparent. Les fusionner en un seul chiffre ferait perdre les deux informations.

La contrainte qui pèse vraiment est la masse. Une étude de compromis du centre spatial Johnson de la NASA, signée Perchonok et Stoklosa et datée de février 2009, établit à 1,82 kg la masse de nourriture emballée par personne et par jour, et fixe pour la capsule Orion un objectif de 1,14 kg. L’écart représente une réduction d’environ 37 %.

Multiplié par un équipage et une durée, le chiffre change d’échelle. À 1,82 kg par personne et par jour, quatre astronautes consomment environ 2,7 tonnes de nourriture emballée en un an (1,82 × 4 × 365). Chaque année de voyage ajoute le même ordre de grandeur. Ce chiffre date de 2009 : menus et emballages ont pu évoluer depuis, et il donne un ordre de grandeur, pas la masse actuelle.

Pour Mars, le total avancé est d’une autre nature. En 2016, l’ESA, présentant son programme MELiSSA, évoquait un approvisionnement de plus de 30 tonnes pour une mission martienne sans recyclage. Ce total ne désigne pas la seule nourriture. Il couvre l’ensemble de ce que la boucle MELiSSA cherche à produire à bord : nourriture, oxygène et eau. La distinction compte, car elle situe la nourriture comme un poste parmi trois dans l’équation de l’approvisionnement.

Du tube de Vostok au plat de cheffe, soixante ans de menus

Le 12 avril 1961, Youri Gagarine disposait à bord de produits en tubes, neuf selon l’analyse d’Alain Maillet, sous forme de soupes, de jus et de purées. Les programmes américains Mercury (1961-1963) puis Gemini (1965-1966) ont suivi avec des cubes. Tubes comme cubes avaient un goût atténué et une texture peu naturelle. L’enjeu n’était pas gastronomique. Il s’agissait de vérifier qu’un humain pouvait mâcher, avaler et digérer en micropesanteur ; les craintes d’étouffement ou de régurgitation se sont vite dissipées.

Apollo (1968-1972), Skylab (1973-1974) puis Mir (1986-1999) ont prolongé la série jusqu’à l’ISS, où la question a changé de nature. Pour la mission de Sophie Adenot à bord de l’ISS, la cheffe Anne-Sophie Pic a créé un effiloché de bœuf à la vanille fumée et à l’ail noir, dans la série des repas d’exception fournis par le CNES.

La distance entre le tube de 1961 et ce plat ne se résume pas au goût. L’analyse publiée par The Conversation décrit les repas, notamment ceux du soir et de fin de semaine, comme des moments de convivialité. Leur fonction se lit à la lumière des besoins décrits plus haut : un astronaute qui mange moins que ce qu’il dépense aggrave la perte osseuse et musculaire que l’exercice combat. Or les équipages, selon les chercheurs de RMIT University, ne couvrent pas leurs besoins nutritionnels, malgré des régimes conçus avec soin. Un repas qui donne envie de manger relève de la santé. Pas du luxe.

Des saveurs émoussées en orbite : congestion nasale et environnement confiné

Ce qu’on appelle couramment le goût d’un aliment mélange deux perceptions. La langue détecte les saveurs de base ; le nez, par l’arrière de la bouche, perçoit les arômes, et c’est lui qui distingue une vanille d’une amande. Quiconque a eu un rhume connaît la conséquence. Nez bouché, assiette fade.

En apesanteur, le même mécanisme se produit sans virus. Les fluides corporels, que la pesanteur tire normalement vers le bas du corps, se redistribuent vers le haut : le visage gonfle, le nez se congestionne, et l’odorat comme le goût s’en trouvent altérés. Ces effets s’atténuent en quelques semaines.

Les éléments qui suivent proviennent du communiqué de RMIT University du 16 juillet 2024, qui résume un article de Loke, Low, Iles et Chandrapala paru dans l’International Journal of Food Science and Technology (DOI 10.1111/ijfs.17306). L’équipe australienne a reconstitué l’ISS en réalité virtuelle et y a fait sentir trois arômes, vanille, amande et citron, à 54 adultes. Dans cet environnement, la vanille et l’amande ont été perçues plus intenses qu’en salle ordinaire ; le citron n’a pas changé. Les chercheurs désignent comme facteur le benzaldéhyde, un composé sucré commun aux deux arômes renforcés.

Le résultat va à rebours de l’intuition. Un environnement confiné, du moins dans cette simulation, ne se contente pas d’atténuer les perceptions : il peut en accentuer certaines. Surtout, l’équipe de RMIT pose deux constats distincts. Les astronautes ne couvrent pas leurs besoins nutritionnels, malgré des régimes conçus avec soin. Et ils n’apprécient toujours pas leur nourriture une fois l’effet du déplacement des fluides passé. Ce second constat montre que la congestion n’explique pas tout. La piste se déplace vers l’environnement et les facteurs psychologiques.

Cette piste reste une piste. Les 54 participants étaient des volontaires au sol, équipés d’un casque de réalité virtuelle, et non des astronautes en orbite. L’expérience montre que le contexte perceptif modifie l’intensité de certains arômes ; elle ne démontre pas pourquoi les équipages mangent moins, et elle n’a mesuré le goût d’aucun astronaute.

Lyophilisation, ionisation, sachets sans miettes : fabriquer une nourriture stable

Un aliment se gâte parce que des micro-organismes s’y multiplient, et ils ont besoin d’eau pour cela. Retirer l’eau bloque leur croissance. C’est la logique des aliments déshydratés et lyophilisés, devenus la norme selon l’analyse d’Alain Maillet : la déshydratation sèche l’aliment, la lyophilisation retire l’eau d’un aliment préalablement congelé. Le gain est double. L’aliment devient stable à température ambiante, et il s’allège, ce qui compte quand chaque kilogramme embarqué pèse sur la mission.

Certains aliments se prêtent mal au séchage. Les viandes conditionnées en sachets souples sont traitées par ionisation, un procédé de conservation à froid qui détruit les micro-organismes présents. Le sachet fermé tient ensuite l’aliment à l’abri d’une nouvelle contamination.

Reste la forme. Les produits sont conçus pour éviter les miettes, et la raison n’a rien d’esthétique. En apesanteur, une particule ne tombe pas : elle flotte librement dans la cabine. Une miette devient un objet à surveiller. La contrainte relève de la sécurité, au même titre que la stérilité.

Ces procédés règlent la sécurité microbiologique : ils empêchent les micro-organismes de proliférer. Ils ne figent pas pour autant la composition chimique de l’aliment. La valeur nutritive obéit à une autre horloge.

Vitamine B1, vitamine C : les nutriments qui lâchent pendant le stockage

Pour savoir ce que devient un stock, l’équipe de la NASA a analysé 109 des 203 aliments du menu standard de l’ISS, mesuré 24 micronutriments et conservé les produits jusqu’à trois ans à 21 °C, selon la publication de npj Microgravity du 9 juin 2017 (DOI 10.1038/s41526-017-0022-z).

Cinq vitamines diminuent au fil du stockage : A, C, B1, B6 et B12. La thiamine (B1) peut tomber à un niveau inadéquat dès un an, la vitamine C après trois ans. Dans les produits à base de fruits, la perte en vitamine C atteint 32 à 83 % au bout de trois ans. Pour la B6, la perte moyenne est d’environ 14,5 %, et de 22 à 26 % dans les produits carnés. Les vitamines A, B6 et B12 baissent mais restent à des concentrations suffisantes après trois ans. La B12 n’est pas tirée d’affaire pour autant : les auteurs la rangent, avec le folate (B9), parmi les vitamines dont la stabilité peut poser problème et doit être analysée plus avant.

Le stockage creuse un menu qui partait déjà avec des déficits. Potassium, calcium, vitamine D et vitamine K étaient sous les apports recommandés dès la sortie de fabrication.

Sécurité microbiologique et valeur nutritive, deux horloges distinctes

Un aliment périmé n’est pas forcément un aliment dangereux. Un sachet stérile et fermé peut rester consommable, puisque les micro-organismes n’y prolifèrent pas. Mais la thiamine et la vitamine C sont des molécules fragiles, qui s’oxydent ou se décomposent avec le temps et la température. La sécurité et la valeur nutritive suivent deux horloges. Le risque établi est une carence, pas une intoxication.

Le résultat a une portée précise. Les mesures ont été faites au sol, à 21 °C constant, sur un peu plus de la moitié du menu (109 aliments sur 203), sans l’effet des radiations de l’espace lointain. L’étude constate une dégradation des aliments ; elle ne mesure pas l’état nutritionnel d’un équipage réel. Ses auteurs en tirent une conclusion technique : pour des missions de plus d’un an, il faudra d’autres approches de stabilisation des aliments transformés. Ils signalent aussi le folate (vitamine B9) et la vitamine B12 comme pouvant poser des problèmes de stabilité, à analyser plus avant.

Laitues, robot culinaire et boucle fermée : l’autonomie à bord à l’état de démonstration

Si le stock ne tient pas, l’autre voie consiste à produire à bord. Trois programmes en donnent l’état.

Les laitues du système Veggie

Entre 2014 et 2016, trois séries de laitues romaines rouges ont été cultivées dans le système Veggie de l’ISS : VEG-01A en 2014, VEG-01B en 2015, VEG-03A en 2016, en cycles de 33 à 64 jours. Leur analyse, publiée le 6 mars 2020 dans Frontiers in Plant Science (Khodadad et al.), n’a trouvé aucun des pathogènes humains recherchés, et les récoltes consommées l’ont été par l’équipage. La publication date la fin de la récolte VEG-01B au 10 août 2015. C’est aussi la date généralement associée à la première dégustation officielle, pendant l’Expedition 44, que l’article scientifique ne documente pas en tant que telle.

La composition diffère de celle des témoins cultivés au sol. Les laitues de VEG-01B étaient plus riches en sodium, phosphore, soufre et zinc ; celles de VEG-03A plus pauvres en fer et en potassium. Aucune différence n’est apparue pour les anthocyanes, les pigments qui colorent la laitue rouge, ni pour la capacité antioxydante. Une laitue d’orbite peut être sûre sans avoir la teneur minérale de sa cousine terrestre.

Le Food Processor du CNES

Le CNES teste un prototype de robot culinaire, le Food Processor, destiné à démontrer qu’on peut préparer des repas en micropesanteur, selon sa présentation du 17 juillet 2026. L’astronaute de l’ESA Andreas Mogensen y a réalisé une mousse au chocolat en 2023, Sophie Adenot un caviar d’aubergine et un houmous en 2026, avec des ingrédients qui pourraient un jour pousser à bord. Alain Maillet, auteur de l’analyse publiée par The Conversation, est responsable de cette expérience.

La boucle fermée MELiSSA de l’ESA

Lancé par l’ESA en 1989, MELiSSA étudie un écosystème en boucle fermée, fait de bactéries, d’algues, de plantes et de procédés chimiques, capable de transformer le CO2 et les déchets organiques en nourriture, en oxygène et en eau. Une usine pilote fonctionne à Mol, en Belgique. La culture à bord a un autre effet, que souligne l’analyse d’Alain Maillet : le jardinage améliore le moral dans un environnement très contrôlé.

Mis bout à bout, ces résultats restent des démonstrations de faisabilité. Quelques laitues récoltées en un à deux mois et un robot qui prépare une mousse ou un houmous n’apportent pas une part significative des 2 500 à 3 000 kcal quotidiennes d’un astronaute. La boucle fermée vise ce changement d’échelle depuis 1989. Elle ne l’a pas encore atteint en vol.

Le tableau de bord de l’assiette spatiale, contrainte par contrainte

Posées côte à côte, les contraintes n’ont pas le même poids.

Lue ligne à ligne, la grille hiérarchise. Les besoins sont connus, la masse se réduit, le goût se travaille, la production à bord progresse par démonstrations. La conservation reste le verrou : d’après l’étude de 2017, le menu analysé peut manquer de thiamine dès un an de stockage, loin des cinq ans exigés pour Mars ; ses auteurs renvoient à d’autres technologies de stabilisation, et la NASA tenait encore en 2025 le risque pour ouvert au-delà d’un an. C’est ce point que les prochains travaux devront faire bouger.

Cet article décrit les besoins d’astronautes en micropesanteur et ne constitue pas un avis nutritionnel : pour vos propres apports, un médecin ou un diététicien reste la référence.

Questions fréquentes sur l’alimentation des astronautes

Pourquoi la nourriture a-t-elle moins de goût dans l’espace ?

En apesanteur, les fluides corporels remontent vers le haut du corps. Le visage gonfle et le nez se congestionne, ce qui altère l’odorat, donc la perception des arômes, comme lors d’un rhume. Cet effet s’atténue en quelques semaines. Une étude de RMIT University menée au sol en réalité virtuelle suggère que l’environnement confiné modifie aussi la perception de certains arômes, sans l’avoir mesuré chez des astronautes.

Combien de calories un astronaute consomme-t-il par jour ?

En moyenne 2 500 à 3 000 kcal par jour, avec 1,2 à 1,6 g de protéines par kilogramme de poids corporel, selon l’analyse publiée par The Conversation le 27 septembre 2026. Cette ration accompagne deux heures et demie d’exercice quotidien destinées à freiner la perte osseuse et musculaire. Elle ne vaut pas repère pour une personne au sol.

Comment les aliments spatiaux se conservent-ils sans réfrigérateur ?

En retirant l’eau, dont les micro-organismes ont besoin pour se développer : les aliments déshydratés et lyophilisés sont la norme. Les viandes en sachets souples sont traitées par ionisation, un procédé à froid qui détruit les micro-organismes. Les produits sont aussi conçus pour ne pas faire de miettes, qui flotteraient librement dans la cabine.

Les aliments stockés plusieurs années deviennent-ils dangereux ?

Ce que l’étude de la NASA de 2017 établit est une perte de valeur nutritive, pas un danger sanitaire. Un sachet stérile peut rester consommable, mais les vitamines B1, C, A et B6 diminuent avec le temps. La thiamine peut devenir insuffisante après un an de stockage à 21 °C, la vitamine C après trois ans. Le risque est une carence.

Les astronautes cultivent-ils déjà leur nourriture à bord ?

À titre de démonstration seulement. Des laitues romaines rouges ont été cultivées dans le système Veggie de l’ISS entre 2014 et 2016, en cycles de 33 à 64 jours, et consommées par l’équipage. Ces récoltes ne fournissent pas une part significative des besoins caloriques. Le programme MELiSSA de l’ESA vise une boucle fermée depuis 1989, sans l’avoir encore réalisée en vol.

Quelle masse de nourriture faut-il embarquer par astronaute ?

Une étude de la NASA de 2009 retenait 1,82 kg de nourriture emballée par personne et par jour, avec un objectif de 1,14 kg pour la capsule Orion. Pour quatre astronautes, cela représente environ 2,7 tonnes par an. Le chiffre date de 2009 et a pu évoluer depuis.

Qui fournit les repas français à bord de l’ISS ?

Le CNES fournit des repas d’exception, à raison d’un ou deux par mois, en complément des aliments de la NASA et de Roscosmos, qui assurent chacune la moitié de la masse alimentaire envoyée à la station. Pour Sophie Adenot, la cheffe Anne-Sophie Pic a créé un effiloché de bœuf à la vanille fumée et à l’ail noir.