Des os fragiles aux radiations solaires : au cœur des recherches pour protéger les astronautes de demain

De la gravité à l’exploration spatiale : comprendre les défis biologiques des astronautes

L’espace constitue un environnement étranger pour l’homme. Nos corps sont adaptés à la gravité terrestre, et lorsque celle-ci disparaît, des modifications profondes de notre biologie se produisent. La recherche sur les astronautes vivant et travaillant à bord de la Station spatiale internationale (ISS) a révélé des résultats surprenants et inquiétants au fil des 25 dernières années.

Les effets de la microgravité sur le corps humain

Dans l’absence de gravité, plusieurs processus biologiques sont altérés :

– Les muscles et les os, qui nous maintiennent debout sur Terre, perdent de leur force et de leur masse.
– Les fluides corporels, normalement accumulés dans les jambes, se déplacent vers la partie supérieure du corps, modifiant ainsi la forme du cœur et pouvant endommager les yeux.
– Des gènes qui restent inactifs sur Terre peuvent s’activer dans l’espace, tandis que d’autres s’éteignent.

Ces défis sont cruciaux à surmonter alors que l’humanité s’engage dans une nouvelle ère d’exploration spatiale, allant au-delà de l’orbite terrestre pour la première fois en plus de cinquante ans.

Préparer les astronautes aux rigueurs de l’espace

Dans quelques semaines, quatre astronautes effectueront un vol d’essai autour de la Lune, ouvrant la voie à des missions futures qui viseront à établir une présence permanente et à rechercher de la glace et des minéraux. Tim Peake, astronaute britannique, a passé 186 jours en orbite et a décrit l’expérience comme un vieillissement accéléré.

Peake a expliqué que des individus en bonne santé peuvent subir les effets d’un processus de vieillissement d’environ 20 ans en seulement deux mois dans l’espace. La réhabilitation à leur retour sur Terre est tout aussi rapide.

Des recherches pour aider à l’adaptation

À l’Université de Northumbria, un laboratoire de médecine aérospatiale étudie comment aider les humains à s’adapter aux voyages spatiaux. Une installation innovante, appelée système de suspension à gravité variable, permet de simuler les effets de la gravité lunaire. Les chercheurs utilisent ce système pour observer comment les muscles et le squelette se déplacent sans gravité et élaborent des exercices pour préparer les astronautes avant et après leur retour.

Les astronautes à bord de la navette spatiale des années 1990 ont commencé à perdre de la masse musculaire et de la force en seulement 14 jours. Sur des missions de longue durée, la perte musculaire peut atteindre entre 5 et 18 %. En outre, les os des membres inférieurs deviennent plus fragiles, avec une perte osseuse équivalente à celle observée en dix ans de vieillissement sur Terre.

Une routine d’exercice exigeante

Pour contrer ces effets, les astronautes de l’ISS s’entraînent pendant deux heures par jour, utilisant des poids pour l’entraînement en force et un tapis de course pour le cardio. Cependant, courir dans l’espace n’est pas facile. Un harnais est nécessaire pour maintenir les astronautes en place sur le tapis. Tim Peake a réussi à courir une distance équivalente au marathon de Londres en 3 heures et 35 minutes.

Les chercheurs cherchent à optimiser cette routine d’exercice. Une méthode prometteuse est l’utilisation d’un manchon gonflable qui restreint le flux sanguin pendant l’exercice, rendant les séances d’entraînement plus efficaces et moins gourmandes en temps.

Les dangers invisibles de l’espace

Outre les défis physiques, les astronautes doivent également faire face à la radiation cosmique. Lorsqu’ils quittent le champ magnétique protecteur de la Terre, ils sont exposés à des niveaux de radiation pouvant atteindre 150 fois ceux de la surface terrestre. Cela peut endommager l’ADN et augmenter le risque de cancer.

Durant un voyage vers la Lune, les astronautes peuvent se protéger dans des zones sécurisées de leur vaisseau spatial, mais une exposition reste inévitable. Pour des missions vers Mars, qui pourraient durer entre six et douze mois, le risque de santé est considérablement accru. Des solutions comme des couches de protection en eau et des régimes alimentaires spécifiques sont à l’étude.

Vers un avenir incertain mais prometteur

Les astronautes de la mission Artemis, qui se dirigent vers la Lune, sont mieux préparés que ceux de l’ère Apollo, grâce à des décennies de recherche sur l’ISS. Cependant, il reste encore de nombreuses lacunes dans notre compréhension de la survie dans l’espace.

L’exploration spatiale nous confronte à des défis inédits, mais elle offre également des perspectives fascinantes pour l’avenir de l’humanité. La recherche continue est essentielle pour garantir la santé et la sécurité des astronautes lors de leurs voyages dans l’univers. Un avenir où l’homme pourrait habiter d’autres mondes n’est pas si lointain, et chaque avancée scientifique nous en rapproche chaque jour un peu plus. 🌌