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.: Sphères :.
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Le corps et l'esprit humain dans l'espace
Risques liés à un
voyage spatial
"classique"
Tout d'abord, l'être humain a
besoin
d'énergie pour fonctionner. Cette énergie se
retrouve sous la forme de nourriture que nous avalons tous les jours.
Sans manger, nous finirions par mourir par manque d'énergie
qui permet à notre métabolisme de continuer
à fonctionner, et notre chaleur corporelle vient de
là également. Lors d'un séjour de
quelques semaines dans une station orbitale, le problème de
la nourriture est pour ainsi dire inexistant. Mais lors d'un voyage de
plusieurs mois (voire année, du fait du retour) il est
nécessaire d'évaluer la quantité de
nourriture dont notre corps a besoin pour pouvoir continuer
à fonctionner. Cependant, le problème le plus
important est l'eau. Notre corps en consomme plusieurs litres par jour
pour fonctionner, et stocker suffisamment d'eau dans un vaisseau
spatial pour pouvoir y vivre durant des mois représente un
véritable challenge. A raison de deux litres
consommés par jour et par personne, il faut environ 1000
litres d'eau par an pour une seule personne, sans compter la toilette,
d'où un volume considérable.
La faible gravité qui
règne dans
l'espace interplanétaire fait peu à peu perdre au
corps humain sa musculature, à tel point que les astronautes
qui ne font que de brefs séjours dans l'espace et en orbite
autour de la Terre doivent subir un renforcement musculaire une fois
revenus sur Terre car ils ne sont souvent pas capables de se tenir
debout sinon. Or ces astronautes ne restent dans l'espace que quelques
jours, voir quelques semaines, ce qui n'est rien comparé
à un possible voyage sur Mars, qui prendrait plusieurs mois.
Il est donc nécessaire de maintenir la masse musculaire des
voyageurs, ce qui n'est possible qu'avec des
générateurs de gravité artificiels qui
permettent de conserver environ 80% de la masse musculaire initiale (la
technologie à l'heure actuelle est incapable de fabriquer un
générateur qui reproduit entièrement
la gravité terrestre).
Par ailleurs, le même
problème se
retrouve sur les os. En raison d'un manque de contraintes sur ceux-ci,
ils perdent en volume et poids et sont beaucoup plus cassants lors d'un
retour dans des conditions de gravité « normales
».
Risques liés aux radiations
Un autre problème
soulevé assez
tôt dans l'étude des voyages spatiaux est un
problème plus psychologique : il s'agit de l'ennui et du
comportement d'un groupe de personnes dans un espace clos. En effet, un
voyage de plusieurs mois dans un espace restreint comme peut
l'être celui d'un vaisseau spatial peut avoir des
conséquences dangereuses pour le maintient de la
cohésion d'un groupe de personnes. Il a ainsi
été découvert que l'ennui qui pouvait
régner dans le vaisseau au bout de plusieurs mois de trajet
était un facteur de « mauvaise humeur »
qui augmentait la tension entre les membres d'un vaisseau. A titre
d'anecdote, on retiendra que l'envoi de prostituées
accompagnant des astronautes a été
imaginé, afin justement de réduire l'ennui
permanent du voyage. Mais de façon globale, cette
difficulté psychologique liée à
l'environnement réduit est très difficile
à réduire, même si une formation
spécifique permettrait sans doute de contenir partiellement
ce problème.
Ces différents effets sont assez
gênants
dans le cadre des voyages spatiaux, et le fait qu'ils soient
amplifiés par le temps montre clairement que la
réduction du temps de trajet dans un vol spatial
interplanétaire pourrait permettre d'en limiter les
conséquences. Néanmoins, le principal
problème que pose la présence dans l'espace d'un
être humain est celui de l'irradiation.
En effet, le Soleil émet en
permanence des
rayonnement ionisants de grande énergie de type rayons gamma
qui sont donc difficiles à stopper et dont les effets
peuvent être dévastateurs pour la
santé. Ce sont des rayons très
pénétrants, à titre d'exemple un mur
de plomb d'environ un mètre d'épaisseur est
nécessaire pour atténuer des rayonnements gamma
en laboratoire, qui pourtant sont souvent moins
énergétiques que ceux rencontrés dans
l'espace interplanétaire. Le danger pour l'organisme de ces
rayons est le suivant : lorsqu'ils traversent l'organisme, ils peuvent
atteindre des cellules en profondeur, et ainsi, du fait de
l'énergie qu'ils apportent, détruire celles-ci,
causant des dommages irrémédiables, qui peuvent
apparaître sous forme de brûlures graves et
détruisent les cellules qui permettent une cicatrisation de
la zone touchée. Les cellules immunitaires sont
particulièrement touchées par ces rayons, car
plus sensibles. Une irradiation peut provoquer à cours terme
une aplasie (c'est-à-dire une destruction des cellules), une
anémie (destruction des globules rouges) et des
brûlures, mais peut également avoir des
conséquences à long terme, par exemple des
cancers ou des leucémies.
Il est nécessaire, pour
évalue le
risque dû au rayonnement, d'avoir des moyens de mesure de
l'impact de celui-ci. Deux unités caractérisent
une irradiation : le Sievert (Sv) et le Gray (Gy). Le Gray sert
à quantifier l'impact immédiat de l'irradiation,
et est ainsi une mesure de la dose de rayonnement reçue par
l'organisme. Il est donc lié aux effets à courts
termes et permet de savoir si un organisme exposé
à une source irradiante peut ou non survivre dans
l'immédiat. Le Sievert en revanche est le débit
de dos reçu par l'organisme. Il est utile dans le cas d'une
exposition prolongée à une source de rayonnements
ionisants, et est par exemple appliqué pour les individus
travaillant dans le secteur du nucléaire à
proximité de matières radioactives. Pour avoir
une référence, les normes appliquées
en France pour une personne dans le secteur du nucléaire
sont une dose de ... et un débit de dose annuel de ....
Des études ont
été
effectuées pour évaluer le risque d'irradiation
dû aux rayons cosmiques provenant essentiellement du Soleil
(les autres étoiles étant très
éloignées, elles n'apportent pas une dose
supplémentaire significative). Ces mesures ont
été effectuées dans l'espace lors de
séjours dans l'ancienne station russe Mir par exemple.
Grâce au Dr Laurence LEBARON-JACOBS, nous avons pu obtenir
des résultats qualitatifs précis sur ces
irradiations. Il est intéressant de noter que le Soleil a
des phases d'émissions de rayons cosmiques plus ou moins
importantes, qui font radicalement changer les mesures
effectuées. Les résultats sont clairs : lors
d'une période, un astronaute a reçu une dose
équivalente de 16 mSv sur une période de 26
jours, et lors d'une période intense, un autre astronaute a
reçu une dose de 12 mSv pour 12 jours. La dose
absorbée peut varier d'un organe à l'autre, ce
qui a été découvert au fil des
études de plus en plus poussées sur le
nucléaire, et elle est donc pondérée
par un facteur de qualité. Les doses estimées
lors d'un voyage spatial interplanétaire sont assez
élevées : pour un voyage d'un an, en
période calme du Soleil, la dose reçue est de
0,47 Sv avec une protection anti-radiation, et 0,66 Sv sans protection.
Dans le cas d'une période plus active du Soleil, les doses
passent à 0,67 Sv si il y a deux éruptions
solaires avec protection, et 1,42 Sv sans protection. Les protections
peuvent être par exemple des réservoirs d'eau ou
encore des plaques de métal, telles que du plomb.
La présence d'un
réacteur
nucléaire dans le vaisseau a fait l'objet
d'études mais celles-ci n'ont pas encore abouties : elles
sont basées en particulier sur des études dans
des sous-marins nucléaires.
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