Quitter la gravité terrestre devrait vous soulager d’un poids.
Et dans un sens très littéral, c’est le cas.
Vous êtes presque en apesanteur, naviguant dans l’espace, vivant vos rêves Homer-Simpson-avec-un-sac-de-croustilles.
Mais il s’avère que l’apesanteur – ou plus précisément la microgravité – fait des choses vraiment étranges et souvent assez désagréables pour les corps humains.
Votre tension artérielle change, votre colonne vertébrale s’allonge, votre équilibre peut être perturbé et certaines études suggèrent que cela peut même affecter votre capacité à reconnaître les émotions chez les autres.
Et après des mois sans gravité, le retour est un choc pour le système.
Les astronautes qui reviennent sur Terre après des séjours sur la Station spatiale internationale sont sortis de leurs capsules parce qu’ils ne peuvent pas en sortir eux-mêmes.
Et cela pourrait rendre les choses vraiment délicates lors de l’atterrissage sur une autre planète, sans aide.
Qu’est-ce que ça fait vraiment de flotter dans l’espace – et de rentrer à la maison
Très peu d’Australiens peuvent donner un récit de première main de la vie dans l’espace, mais celui qui le peut est l’astronaute à la retraite de la NASA Andy Thomas.
Le Dr Thomas a voyagé quatre fois dans l’espace, enregistrant plus de 177 jours en orbite.
Lors d’une seule de ces missions, il a passé 130 jours à bord de la station spatiale russe Mir.
Le Dr Thomas a déclaré qu’il s’était adapté assez facilement à la microgravité, bien que ce ne soit pas l’expérience de tout le monde.
“Différentes personnes s’adaptent différemment, c’est une réponse très personnelle”, a-t-il déclaré.
“Lorsque vous entrez pour la première fois en apesanteur, certaines personnes ont beaucoup de perturbations (de l’oreille interne), elles ressentent des nausées, un peu comme le mal de mer, elles n’ont pas une bonne idée des hauts et des bas.
“Parce qu’il n’y a pas de haut et de bas.”
Mais après des mois à flotter en microgravité, il a déclaré que le retour sur Terre était beaucoup plus difficile.
“Certaines personnes se lèvent du siège une fois qu’elles ont atterri dans le vaisseau spatial et agissent comme si elles n’étaient jamais parties”, a-t-il déclaré.
“D’autres personnes ressentent beaucoup de malaise, un poids incroyable dans les bras et les jambes… leur système d’équilibre est détraqué, ils ne peuvent pas marcher en ligne droite, s’ils tournent la tête la cabine semble tourner en rond.
“J’ai moi-même tendance à appartenir à cette dernière catégorie.”
C’est ce genre de réponse à la gravité qui empêche les scientifiques de la NASA de dormir la nuit.
Parce que si les conditions peuvent être gérées pour les astronautes qui atterrissent sur Terre, il n’y a pas de tels supports pour ceux qui atterrissent sur la Lune ou sur une autre planète.
Et faire atterrir un vaisseau spatial, tout en étant simultanément frappé par bien plus qu’une simple gravité ordinaire pour la première fois depuis des mois, pourrait être une tâche ardue.
S’il atterrit en toute sécurité, les astronautes pourraient avoir quelques jours ou semaines pour s’acclimater avant de sortir. Mais le plus grand risque est une urgence qui pourrait les obliger à sortir immédiatement.
Le Dr Thomas a déclaré que c’était un problème auquel il fallait réfléchir.
“Ils peuvent avoir à effectuer une tâche d’atterrissage très prudente dans un vaisseau spatial, s’ils atterrissent par exemple sur la Lune ou sur Mars”, a-t-il déclaré.
“Vous voulez qu’ils aient un bon sens de l’équilibre et conservent leurs compétences de vol s’ils le font.
“Il est donc important que nous comprenions les problèmes d’apesanteur et que nous proposions une stratégie si nous le pouvons pour les atténuer.”
Jouer un tour au corps
La solution de la science-fiction au manque de gravité dans les voyages spatiaux à long terme est généralement une sorte de centrifugeuse massive créant une gravité artificielle lorsqu’elle tourne, comme dans Interstellar de Christopher Nolan.
C’est une solution intelligente et élégante, mais c’est aussi probablement à quelques billions de dollars et à de nombreuses décennies de devenir une réalité.
Jusque-là, des travaux sont en cours sur la prochaine meilleure chose à faire – maintenir les astronautes en apesanteur, mais en gardant leur corps (et leur esprit) aussi sain que possible.
Une équipe de scientifiques australiens travaille sur une combinaison spatiale qui pourrait être utile.
Il s’agit essentiellement d’une combinaison de compression intégrale qui peut être portée pendant des mois dans l’espace, exerçant une pression sur tout le corps.
Le Dr James Waldie de Human Aerospace, qui a conçu la combinaison, a déclaré qu’elle jouait essentiellement un tour au corps et à l’esprit.
“Ce qu’il fait, c’est qu’il reproduit la charge gravitationnelle normale que nous subissons lorsque nous nous tenons ici sur Terre”, a-t-il déclaré.
“De cette façon, cela trompe le corps des astronautes en leur faisant croire qu’ils se tiennent réellement sur Terre, plutôt que de flotter en microgravité.”
La combinaison ressemble aux vêtements de compression ordinaires que vous pourriez porter pendant l’exercice, mais ils sont beaucoup plus complexes.
Gordon Waddington de Prism Neuro, qui aide à mesurer les capacités de la combinaison, a déclaré qu’elles sont conçues pour être plus restrictives aux bons endroits – pour exercer juste la bonne pression sur le corps.
“Il est certain que la structure sous-jacente est très similaire à [an ordinary] vêtement de compression », a-t-il déclaré.
“Mais en plus de cela, le vêtement a la capacité de faire certains types de résistance et de mouvement assez sensiblement différents des” peaux “que vous utiliseriez pour le sport ici sur Terre.
“Il fournit donc un peu plus d’informations et simule les résistances que nous avons ici sur Terre, mais dans cette microgravité.”
Mettre juste le bon type de pression
Les premières versions de la combinaison ont déjà passé un peu de temps dans l’espace – elles ont été envoyées à la Station spatiale internationale en 2015, puis à nouveau en 2017.
La NASA et l’Agence spatiale européenne ont toutes deux participé au projet dans l’espoir qu’il puisse améliorer la situation de leurs astronautes sur de longues périodes.
Certains astronautes peuvent grandir dans l’espace à mesure que leur colonne vertébrale s’étire sans la pression descendante de la gravité.
Le Dr Waldie a déclaré que la combinaison semblait empêcher que cela ne se produise.
“Les astronautes peuvent grandir jusqu’à sept centimètres dans l’espace”, a-t-il déclaré.
“Ce que nous avons pu faire, c’est montrer que nous pouvions ramener leur hauteur à leur hauteur normale sur Terre.”
Le Dr Elizabeth McGrath de Prism Neuro a déclaré que les changements que subissent les astronautes pendant de longues périodes en microgravité ne s’arrêtent pas aux muscles et aux os.
Elle a déclaré que le cerveau commence également à s’adapter au nouvel environnement et à redéfinir les fonctions les plus élémentaires.
“Les voies qui contrôlent normalement la façon dont vous marchez changent”, a-t-elle déclaré.
“Ainsi, lorsque vous revenez dans l’environnement gravitationnel de la Terre, vous n’avez pas le même contrôle des mouvements, votre cerveau doit se réadapter.”
Elle a déclaré que l’idée d’une combinaison de compression présente également certaines similitudes avec celles utilisées par les athlètes qui se remettent d’une blessure.
“Nous avons vu dans le domaine du sport que les appareils portables peuvent aider après une blessure à retrouver cette contrôlabilité des mouvements”, a-t-elle déclaré.
La Lune et Mars pourraient être plus amicales que prévu
Les humains ont évolué sur des millions d’années et la gravité était une constante absolue au cours de ce processus.
Il est donc assez remarquable de voir à quel point les humains s’en sortent bien.
L’astronaute Andy Thomas suggère qu’une adaptabilité remarquable pourrait mettre les humains en très bonne position, se dirigeant vers des séjours à long terme sur la Lune ou même sur Mars.
Il a déclaré qu’un facteur utile est la gravité nettement plus faible sur la Lune et sur Mars, ce qui signifie que l’ajustement à partir de l’apesanteur pourrait ne pas être aussi difficile.
“Nous ne comprenons pas pleinement quels seront les défis”, a-t-il déclaré.
“Ils ne reviennent pas à la pleine gravité de la Terre. Ils portent, dans le cas de la Lune, un sixième de la gravité de la Terre, ce qui est assez faible, et sur Mars un tiers de la gravité de la Terre, qui est également assez faible.
“Nous ne comprenons pas bien si cela va être aussi provocateur que cela revient à [Earth’s gravity] ou si cela va être à peine perceptible.”
Mais M. Thomas soupçonne que l’atterrissage dans une gravité inférieure aura un impact beaucoup plus faible sur le corps – et rendra ces premiers pas sur une planète comme Mars beaucoup plus gérables.
“Ma propre conviction, et elle n’est étayée par aucun fait concret – c’est plus une supposition qu’une croyance – est qu’il n’y aura pas de problème aussi grave que nous le pensons”, a-t-il déclaré.
Il a déclaré que la question des astronautes manipulant les forces g impliquées dans l’atterrissage d’un vaisseau spatial sur une planète étrangère pourrait être beaucoup plus difficile.
Une combinaison de compression sera-t-elle réellement utile ?
Ceux qui travaillent sur la combinaison de compression sont conscients de l’ampleur du problème qu’ils essaient de résoudre.
Le Dr McGrath a déclaré qu’il avait été identifié comme “mission critique” par la NASA pour les futures missions.
“La NASA a reconnu que les missions échoueront si cela n’est pas résolu, si nous ne développons pas des interventions qui vont prévenir et améliorer les pertes de contrôle des mouvements pour les astronautes”, a-t-elle déclaré.
Les combinaisons sont personnalisées, plaçant juste la bonne quantité de chargement aux bons endroits.
Mais Andy Thomas n’est pas certain qu’ils soient la seule solution.
Il a déjà porté un costume similaire dans l’espace – et n’est pas encore convaincu.
“Ma propre expérience avec eux – et je les ai utilisés – n’a pas été très bonne, je ne les trouve pas très efficaces”, a-t-il déclaré.
“Si vous devez porter une combinaison de compression pendant toute la durée du vol, ce qui, par exemple, aller sur Mars pourrait prendre de six à huit mois, vous allez trouver cela très inconfortable et vous ne voudrez pas pour le porter.
“Je pense qu’une meilleure approche pourrait être par le biais de thérapies médicamenteuses, et je pense que cela pourrait être une voie de recherche utile.”
Quelles que soient les solutions à ces problèmes, Andy Thomas tient à revoir les humains sur la lune en premier lieu, puis au-delà.
“L’exploration lunaire sera très différente à l’avenir de ce qui se faisait dans le passé, où il suffisait d’atterrir rapidement, de laisser quelques empreintes de pas et de ramasser quelques roches”, a-t-il déclaré.
“Ce sera l’établissement d’infrastructures permanentes à la surface de la lune, peut-être avec l’extraction de ressources pour permettre un habitat qui peut fonctionner en continu.
“[It could involve] évaluer les rovers et les combinaisons spatiales que vous pourriez utiliser lors d’une mission de plus longue durée vers Mars – donc retourner sur la Lune est une étape très logique.”
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