La Lune et Mars ont été récemment annoncés comme la prochaine «grande cible» par la NASA et Roscosmos. L'humanité est-elle prête à les maîtriser? Le cosmonaute Oleg Kotov et ses collègues de l'Institut des problèmes médicaux et biologiques de l'Académie russe des sciences répondent à ces questions.
International Lunapark avec navette
Les premières rumeurs sur la possibilité de créer une «sœur ISS» sur une orbite lunaire sont apparues à l'automne 2016 après une réunion à huis clos de l'International Spacecraft Development Group (ISCWG).
En septembre 2017, des représentants de Roskosmos et de la NASA ont officiellement confirmé ces plans et signé un mémorandum de coopération pour la construction de la station lunaire LOP-G, selon laquelle la Russie devrait concevoir son module de sas.
La construction de la station devait commencer au milieu des années 2020. Ensuite, nous avons discuté du développement des navettes lunaires et d'autres systèmes nécessaires pour amener des personnes et des robots à la surface lunaire. La possibilité de créer une base lunaire habitée en permanence n'était pas exclue.
Cependant, les négociations qui avaient commencé, comme l'ont indiqué des sources à RIA Novosti, sont arrivées dans une impasse: la partie russe n'était pas satisfaite de son rôle dans ce projet, annoncé par Dmitri Rogozine en septembre 2018.
Certains des désaccords, selon les assurances des dirigeants de Roscosmos et de la NASA, ont été réglés en octobre de l'année dernière, lorsque Jim Bridenstein, le nouveau directeur de l'agence spatiale américaine, s'est d'abord envolé pour Moscou et Baïkonour.
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Puis il a souligné que la construction de LOP-G serait impossible sans l'aide de Roscosmos et d'autres partenaires internationaux. De plus, il a promis que les normes sur la base desquelles la station sera créée resteront ouvertes et que chacun pourra participer à leur développement.
Parmi eux se trouve l'Institut russe des problèmes biomédicaux de l'Académie russe des sciences, l'un des principaux centres médicaux au monde spécialisé dans la formation des cosmonautes et l'étude des conditions de vie dans l'espace et sur d'autres planètes.
Le programme, actuellement en cours de préparation par des scientifiques et des représentants de Roscosmos, devrait devenir l'un des principaux moteurs du développement de l'industrie spatiale russe.
Tout aussi important, ce projet passionnera d'autres industries et, comme l'a noté le chef de l'institut, deviendra «une locomotive de développement pour tout le pays». Dans un proche avenir, le document en cours d'élaboration sera envoyé pour examen au gouvernement.
Selon le directeur de l'IBMP, la tâche principale n'est pas seulement de répéter ce que les astronautes américains ont fait dans le cadre du programme Apollo, mais de commencer progressivement à maîtriser la Lune, en utilisant de nouvelles découvertes scientifiques et des ressources technologiques. En fin de compte, il s'agit de créer une rampe de lancement pour les vols dans l'espace lointain.
Route vers la lune
Pour réaliser toutes ces ambitions, il est nécessaire non seulement de construire de nouveaux types de lanceurs capables de mettre en orbite des éléments d'une future base lunaire, mais aussi de comprendre comment la vie en dehors du bouclier anti-radiation terrestre affectera la santé de l'équipage du LOP-G.
En particulier, des expériences récentes menées par des scientifiques russes et étrangers ont montré que les rayons cosmiques et d'autres formes de rayonnement augmentent non seulement la probabilité de développer un cancer, mais peuvent également modifier le comportement des animaux et des humains, provoquant de graves lésions cérébrales.
De plus, on ne comprend pas encore complètement comment les éruptions solaires affecteront la vie des habitants de la station lunaire, non protégée par le champ magnétique terrestre. Des questions similaires se posent au sujet des changements dans le fonctionnement du cerveau, du système immunitaire et de l'activité des agents pathogènes dans des conditions de séjour prolongé dans un espace ouvert et d'apesanteur.
Les chercheurs russes et leurs partenaires étrangers ont déjà reçu des réponses à ces questions, ou les recevront prochainement dans le cadre d'expériences sur les biosatellites Bion-M et Bion-M2. Comme le souligne Orlov, le programme scientifique du deuxième appareil, dont le lancement est prévu en 2022 ou 2023, a été élaboré en tenant compte des missions interplanétaires.
Selon lui, des spécialistes russes se préparant au lancement du Bion-M2 développent simultanément un programme scientifique pour la sonde Vozvrat-MKA. À bord, deux douzaines de souris feront un long vol, comparable à un voyage sur la lune. Le lancement de l'engin spatial est prévu pour la seconde moitié des années 1920, à moins que le financement des programmes spatiaux ne soit réduit.
En plus des expériences en espace ouvert, des expériences de rayonnement sur des souris et d'autres animaux sont menées par des spécialistes de l'Institut des problèmes biologiques internationaux et sur Terre en coopération avec l'Institut commun pour la recherche nucléaire de l'Académie russe des sciences de Dubna. Récemment, des représentants de la NASA et de la communauté scientifique américaine ont proposé d'unir leurs forces et de créer des programmes communs dans ce domaine.
Toutes ces expériences, comme l'explique Kotov, sont essentielles à la fois pour la NASA et pour Roscosmos pour une raison simple: elles aideront les scientifiques à formuler des critères techniques pour la construction de composants de station capables de protéger son équipage contre les radiations.
Selon lui, l'IBMP participe déjà à l'élaboration de normes qui seront utilisées dans les systèmes de survie LOP-G. Comme Kotov l'a admis, tout ne se passe pas bien en raison des différences d'approches techniques, mais cela n'a pas empêché l'adoption de plusieurs critères à la fois assez rapidement.
L'académicien Orlov ajoute: on ne sait pas encore quelle route les cosmonautes et astronautes emprunteront vers les stations et bases lunaires. La charge de rayonnement peut différer des dizaines, voire des centaines de fois pour différentes trajectoires de mouvement en raison de l'action des ceintures de rayonnement, des flux d'ions lourds et des éruptions sur le Soleil.
Les scientifiques prévoient d'effectuer des mesures précises lors des vols vers la lune des premiers navires en mode automatique. L'un des appareils - «Fédération» - peut devenir une sorte de laboratoire biologique avec une «équipe» de souris et d'autres animaux.
Toutes ces expériences, espèrent les biologistes, devraient être achevées d'ici 2030, date à laquelle aura vraisemblablement lieu le premier vol du cosmonaute russe vers la Lune. Cependant, la recherche ne s'arrêtera pas là - la mise en œuvre de plans de construction de bases lunaires et de vols vers Mars nécessitera de nouvelles expériences encore plus importantes.
Certains d'entre eux sont prévus dans un proche avenir. Par exemple, les scientifiques envisagent la possibilité d'un isolement partiel de l'équipage de l'ISS - cela permettra de simuler un vol vers Mars et d'autres objets de l'espace lointain, de tester des systèmes de survie autonomes et de révéler les aspects psychologiques d'un tel voyage.
Jardins lunaires
La poussière lunaire présente un intérêt particulier pour les chercheurs russes, comme l'a noté Vladimir Sychev. Selon lui, on ne sait pas encore à quel point il est toxique, s'il peut être utilisé comme sol pour la culture de plantes terrestres et s'il affectera d'une manière ou d'une autre la sécurité des fruits obtenus.
Oleg Kotov a ajouté que cette question est spéculative: ni la Russie ni les États-Unis n'envisagent encore de briser les «jardins lunaires». Selon lui, lors des premières étapes de l'exploration de la Lune, les systèmes biorégénératifs ne seront pas créés - la priorité sera donnée aux systèmes de survie et de nutrition.
Pour de telles expériences, la serre améliorée Lada, qui était censée se rendre à l'ISS en décembre 2016, conviendrait. Elle est décédée dans le crash du vaisseau Progress et les scientifiques ont décidé de ne pas le restaurer.
Vladimir Sychev estime que la construction d'une serre dans une station ou une base lunaire est tout à fait au pouvoir de l'humanité. Cet objet est présent dans les plans américains de création de LOP-G et de projets lunaires ultérieurs. Une autre chose est que de telles idées sont plus associées à un vol vers Mars qu'à la création d'une station lunaire, où les gens vivront sporadiquement.
Selon le cosmonaute Oleg Kotov, des scientifiques russes négocient actuellement avec la NASA pour mener des expériences conjointes dans la serre Veggie installée dans le segment américain de l'ISS.
Des expériences conjointes aideront à répondre à une autre question importante: comment les organismes terrestres tolèrent-ils la gravité lunaire ou martienne. Ni sur Terre ni dans l'espace, a souligné Kotov, il n'y a pas de conditions appropriées, tandis que sur l'ISS, il suffit d'installer une centrifugeuse pour cela.
Selon lui, l'IMPB et le centre de formation des cosmonautes prévoient de prendre des mesures lors de vols paraboliques, lorsque l'apesanteur ou des conditions proches de la lune et du martien se produisent à l'intérieur de l'avion à certains moments.
Une nouvelle «course à la lune» commencera-t-elle dans le futur? Oleg Kotov est sûr que les projets ne seront mis en œuvre que dans le cadre de programmes internationaux - ni la Russie, ni les États-Unis, ni l'Union européenne ou la Chine ne peuvent résoudre ces problèmes à eux seuls.
Au mieux, à son avis, les programmes nationaux ne peuvent que répéter ce que l'Apollo a fait. Par conséquent, il est préférable de s'associer à la création de LOP-G et d'intégrer ce projet au programme russe d'exploration de la Lune.