En janvier dernier, alors que le président Bush devait annoncer une nouvelle politique spatiale majeure, plus de 100 scientifiques se sont engouffrés au Grandstand Sports Bar de Montgomery, au Texas, pour regarder le discours. Cela faisait des années qu'ils attendaient depuis des années, mais même lorsque le président a annoncé la création d'une base pour la Lune d'ici 2020, suivie de "missions humaines sur Mars et dans des mondes au-delà", les scientifiques n'ont pas applaudi. "La réaction était sérieuse", se souvient John Charles, un biophysicien qui était dans la foule. "Cela ressemblait plus à: nous avons beaucoup de travail à faire."
Ce groupe de physiologistes, biochimistes, physiciens, psychologues et médecins de tout le pays (qui se trouvait lors d’une conférence à Montgomery) s’attaque à un défi peut-être encore plus colossal que la construction d’un vaisseau spatial permettant de transporter des astronautes jusqu’à Mars et retour: les ramener à la maison bien vivants.
En 1997, des experts de la NASA et du National Space Biomedical Research Institute, un consortium de laboratoires universitaires et nationaux basé à Houston, ont entrepris d'identifier les problèmes de santé engendrés par un tel voyage, qui prendrait environ trois ans. Ils ont identifié 55 menaces, allant du cancer radio-induit à la dépression. Certains problèmes, tels que la malnutrition (comment stocker suffisamment d’eau et développer une réserve alimentaire pendant trois ans), ne seront pas impossibles à résoudre, prévoient les scientifiques. D'autres défis, cependant, sont si complexes qu'ils peuvent nourrir les critiques qui insistent sur le fait qu'une exploration spatiale prolongée convient mieux aux robots qu'à l'homme.
Le record du plus long séjour dans l’espace appartient au médecin spécialiste russe Valery Polyakov, qui a passé 438 jours à bord de la station russe Mir, lancée en 1986 et mise hors service en 2001. La Station spatiale internationale, gérée par un partenariat de 16 pays Les États-Unis, le Canada, la Russie et le Japon ont été occupés pour la première fois en 2000 et ont accueilli neuf expéditions pour des séjours allant jusqu'à 195 jours.
L'un des plus gros problèmes auquel sont confrontées les personnes qui passent plus d'un mois ou deux dans l'espace est la perte potentiellement dévastatrice de tissu osseux, qui pourrait entraîner des fractures. Sur Terre, le tissu osseux, stimulé par le tirage et la poussée de muscles agissant contre la gravité, forme normalement de nouvelles cellules osseuses. Mais dans la microgravité de l'espace, hors d'atteinte des champs gravitationnels de la Terre et de Mars, la dégradation du tissu osseux s'accélère tandis que la nouvelle production ralentit, ce qui entraîne des os fragilisés et fragilisés.
Pendant des années, les scientifiques ont mesuré la densité osseuse des astronautes et mené des études dans lesquelles des volontaires terrestres passaient des semaines au lit pour simuler le relâchement des muscles en microgravité. Linda Shackelford, une médecin qui dirige le laboratoire des os et des muscles du Johnson Space Center, a déclaré que les chercheurs travaillant sur le problème avaient progressé. Les preuves suggèrent que l’un des moyens de ralentir la perte osseuse dans l’espace consiste à s’exercer avec une machine générant une partie de la résistance habituellement fournie par la gravité. La NASA a installé un prototype d'appareil d'exercice sur la Station spatiale internationale pour sa première mission. L'astronaute Bill Shepherd, qui a passé près de cinq mois dans la station, jusqu'en mars 2001, a travaillé avec cette machine six jours par semaine, jusqu'à 45 minutes par jour. "Il avait l'air bien à son retour", a déclaré Shackelford, ajoutant que des tests médicaux avaient montré que les astronautes des stations spatiales utilisant la machine subissaient généralement moins de pertes osseuses au niveau de la colonne vertébrale, de la hanche et du bassin que les cosmonautes Mir. Les scientifiques de la NASA étudient également si les astronautes pourraient bénéficier de l’alendronate, un médicament qui ralentit la dégradation du tissu osseux et qui est systématiquement prescrit aux femmes souffrant d’ostéoporose sur Terre.
Les problèmes physiques ne sont pas les seuls problèmes auxquels les astronautes de Mars sont confrontés. Pendant la majeure partie des 46 années d’existence de la NASA, l’agence a minimisé les problèmes émotionnels. Et les tracteurs eux-mêmes, à commencer par les astronautes Mercury, les premiers Américains à avoir tourné autour de la Terre (entre 1961 et 1963), avaient tendance à être plus enclins à parler de problèmes psychologiques. Bien que la NASA ait mis en place un laboratoire de comportement et de performances en 1984, ce n'est qu'en 1995, lorsque l'astronaute américain Norm Thagard a passé 115 jours sur Mir avec deux cosmonautes russes, que les responsables de l'espace américains ont publiquement reconnu que les astronautes avaient besoin d'une formation supplémentaire pour relever les défis psychologiques de longues périodes dans l'espace.
Au cours de son séjour à Mir, Thagard, médecin et ingénieur ayant effectué quatre missions de navette, a répété à plusieurs reprises aux contrôleurs au sol qu'il souhaitait s'entretenir avec sa famille et ses collègues plus d'une fois par semaine, comme il l'avait fait, isolé. Une mauvaise planification de la part de la NASA et de l'agence spatiale russe l'a empêché de mener la plupart de ses expériences, le mettant ainsi à bout. Il a perdu 13 livres parce qu'il n'aimait pas beaucoup la nourriture russe - les soupes, les viandes gélifiées et le poisson. Après son retour sur Terre, il a déclaré aux journalistes que si la mission avait été prolongée de trois mois, il n'aurait peut-être pas réussi.
D'autres astronautes ont également eu des difficultés sur Mir. Certains se sont disputés avec des cosmonautes. D'autres ne pouvaient pas dormir pendant de longues périodes ou sombraient dans la dépression et refusaient de parler aux contrôleurs de mission ou aux autres compagnons de vol. De nombreux cosmonautes se sont plaints du fait que les contrôleurs de mission étaient trop exigeants. En 1997, le cosmonaute Vasily Tsibliev, épuisé après quatre mois passés dans l’espace, a perdu le contrôle d’un navire de ravitaillement sans équipage imminent qui a percuté Mir, a craqué sa coque et a entraîné la station dans une rotation lente qui a pris des jours à s’arrêter.
Compte tenu du besoin occasionnel d'une vérification de la réalité dans l'espace, où un délai de parole pouvant atteindre presque une demi-heure pourrait empêcher la conversation avec un psychologue sur Terre, des chercheurs de l'école de médecine de l'Université de Pennsylvanie et de l'Université Rutgers tentent de développer une solution embarquée. ordinateur qui "lit" le visage d'un astronaute à la recherche de signes de détresse émotionnelle. Des chercheurs de l'Université Harvard ont mis au point une série de tests mentaux pouvant être administrés à l'aide d'un ordinateur de poche et permettant d'évaluer si un astronaute est peut-être trop fatigué pour effectuer une tâche complexe telle qu'une sortie dans l'espace.
Contrairement à un vol dans une navette ou même à un relais dans la station spatiale, un voyage vers Mars empêcherait très probablement de renvoyer un astronaute malade chez lui pour y être soigné. Et si donner la RCP est difficile sur Terre, il est tout à fait étrange que le réanimateur flotte à l'intérieur d'un vaisseau spatial. Les scientifiques ont programmé un patient factice informatisé sur lequel des astronautes pratiquent des soins d'urgence en vol. Ils ont testé - avec de bons résultats, déclare Hal Doerr, responsable du soutien opérationnel médical à l'institut de biomédecine spatiale de l'agence - un mannequin sur l'avion KC-135 que la NASA utilise pour simuler l'apesanteur. La soi-disant comète vomit exécute des plongées et monte pour annuler l'effet de la gravité jusqu'à 25 secondes à la fois.
Les rayonnements ionisants, émis par le Soleil et d'autres objets célestes, peuvent pénétrer dans un vaisseau spatial et causer des ravages aux cellules humaines, augmentant potentiellement le risque de cancer. Certes, aucun astronaute n'a développé de cancer attribuable à une exposition à des rayonnements dans l'espace, mais jusqu'à présent, les vols ont été limités à une orbite terrestre basse ou à quelques brèves escapades sur la Lune. Frank Sulzman, responsable du projet sur la santé des radiations spatiales au Johnson Space Center, prévient des dommages causés par les radiations solaires et cosmiques. L'ajout d'un écran de protection contre les radiations à un vaisseau spatial pourrait ajouter des milliards au coût, selon certaines estimations. Bien que les scientifiques aient élaboré des directives sur les radiations auxquelles les astronautes peuvent être exposés en orbite terrestre basse, là où le champ magnétique de la planète bloque certaines radiations, ils ne savent toujours pas quel est le niveau de sécurité des radiations dans l’espace, où les niveaux de radiations sont plus élevés. . L'année dernière, la NASA a ouvert un nouveau laboratoire de radiations spatiales de 34 millions de dollars au Brookhaven National Laboratory à Upton, dans l'État de New York, afin de tester les effets des radiations sur les microorganismes, les cellules humaines dans des boîtes de laboratoire et les rongeurs de laboratoire. Les chercheurs veulent savoir comment les rayonnements cosmiques affectent le système nerveux central et à quels niveaux les rayonnements provoquent des lésions cellulaires pouvant entraîner une croissance maligne. Selon l'agence Sulzman, dans quelques années, de nouvelles normes en matière d'exposition aux radiations seront appliquées lors de missions à court terme sur la Lune, mais il faudra environ une décennie avant d'avoir effectué suffisamment de recherches en laboratoire pour établir les principes directeurs d'un voyage sur Mars. .
Certains scientifiques se demandent s'il est possible d'en faire assez pour rendre le voyage sur Mars raisonnablement sûr. "Je pense que tout le monde sait que le rayonnement à haute énergie sera un problème terriblement grave", a déclaré Robert Park, physicien à l'Université du Maryland et directeur de l'information du public à l'American Physical Society. Park a longtemps soutenu que seuls les robots sont aptes à explorer l'espace. Il pense également que même les astronautes formés à la médecine manqueront de la technologie et de l’expérience de l’apesanteur pour gérer les urgences médicales graves dans l’espace. "Il y a toujours un problème quand on a affaire à des êtres humains", dit-il. "Si un robot développe un problème, c'est dommage, mais nous en envoyons un autre et ne déclarons pas un jour de deuil national."
Charles, du groupe d'astronautique biomédicale, affirme que si les États-Unis décidaient d'envoyer des gens sur Mars, ils pourraient simplement vivre avec la réalité: le voyage - l'une des entreprises les plus dangereuses de l'histoire - ne saurait être un échec. sûr. "Tous les problèmes risquent de ne jamais être résolus", dit-il, ajoutant: "A un moment donné, un responsable de programme responsable devra signer son nom sur la ligne pointillée et indiquer:" Nous reconnaissons qu'il existe un niveau de risque nous l'acceptons. "
