Vivre dans l’Espace

Depuis l’an 2000, la Station Spatiale Internationale (ISS) est occupée par trois personnes puis par six à compter de novembre 2009. La station se trouve sur une orbite basse (330 – 420 km de la terre). Chacun des six astronautes au cours de son séjour d’une durée de 3 à 6 mois, partage son temps de travail à différentes tâches :

• Opérations d’assemblage et de maintenance
• Travaux scientifiques principalement sur la biologie, la science des matériaux et l’astronomie

Le corps humain face à l’impesanteur

Vivre dans l’Espace, c’est vivre en impesanteur, phénomène ressenti en l’absence apparente de pesanteur. Pour le corps humain, cette vie sans hauts ni bas entraîne d’importants changements physiologiques.

Les effets à court terme (réversibles une fois de retour sur Terre) :

• La circulation sanguine est modifiée : le sang ne « tombe » plus dans les jambes, le volume sanguin dans la tête est plus grand, le cœur travaille moins (le ventricule gauche du cœur se rétracte) et le visage enfle,
• Le squelette n’a plus à supporter le poids du corps si bien qu’au bout de six mois de vie dans l’espace, un astronaute a perdu 20 % de sa masse osseuse. La colonne vertébrale s’allonge,
• Etant moins sollicités, les muscles s’affaiblissent (perte de 20 à 30% de la masse musculaire) et les os perdent du calcium,
• Les organes sensoriels à l’origine de l’équilibre et des mouvements, tels que l’oreille interne et les yeux, sont perturbés (la maladie des caissons est courante chez les astronautes).

Pour comprendre et évaluer ces changements, les astronautes mesurent régulièrement les variables de leur corps, mais testent aussi des régimes alimentaires, utilisent des machines de musculation, des pantalons spéciaux qui attirent le sang dans les jambes et renforcent l’activité cardiaque. Certains de ces systèmes et d’autres, tels que les traitements médicamenteux, pourraient être appliqués par la suite à des patients sur Terre. Par exemple dans le cas d’une longue période d’alitement, ou encore, pour les personnes souffrant de perte osseuse sujettes aux fractures.
Certains entrainements et certaines expériences se font dans l’Airbus Zero-G. L’appareil effectue lors de chaque vol une série de 30 paraboles. Il est alors en chute libre pendant 20 à 25 secondes, créant ainsi une situation d’impesanteur.

Des phénomènes physiques mis à nu

Vivre dans l’Espace confronte aussi les astronautes aux modifications des propriétés de la matière : comment prendre une douche si les gouttes d’eau ne vous tombent pas sur la tête ?

En impesanteur, certains phénomènes physiques disparaissent comme :

• La pression hydrostatique : les liquides ne se déforment plus sous leur propre poids : une goutte d’eau va rester parfaitement ronde 
• La sédimentation : le sable ne tombe plus au fond de l’eau 
• La convection : les liquides et les gaz chauds ne se dirigent pas vers le haut.

Certaines expériences menées sur l’ISS contribuent à imaginer de nouveaux procédés industriels. La présence d’astronautes à bord permet d’ajuster les expériences en fonction des événements ou de réparer les instruments.

Exploration de l’Univers pour les prochaines décennies

Après avoir mis le pied sur la Lune en 1969, l’homme rêve d’explorer Mars. Le trajet Terre-Mars durera entre 180 et 260 jours selon la quantité de carburant consommée. Selon les scénarios possibles, l’équipage séjournera entre 30 et 550 jours sur Mars. Le voyage de retour pourra durer entre 180 et 430 jours.

Loin de la Terre, de sa famille et ses congénères, l’équipage tiendra-t-il psychologiquement ?

Pour apporter des réponses, un voyage virtuel a été organisé dans le cadre de la mission Mars 500 : six hommes sont restés enfermés dans une réplique de vaisseau spatial près de Moscou pendant 520 jours. Ils en sont sortis sans encombre en novembre 2011. 

A l’étude :

• Avant d’aller sur Mars, l’homme pourrait bien d’abord poser ses pieds sur un astéroïde,
• Une mission américaine est envisagée entre 2025 et 2035.