Susana Zanello est une experte dans l'adaptation des humains à la vie dans l'espace. Invitée en tant qu'invitée à l'École fédérale de Lausanne (EPFL), elle a partagé son point de vue sur l'exploration, l'exploration spatiale, les futurs voyages vers Mars et plus encore. Nous publions l'interview présentée sur Phys.org.
Le voyage spatial affecte le corps humain beaucoup plus fortement qu'on ne le pense. Susana Zanello se spécialise dans ces effets. Biologiste, elle travaille pour la Division des sciences de la vie spatiale à Houston, une institution qui soutient les travaux de la NASA. Sa mission est d'étudier l'adaptation humaine à la vie dans l'espace, d'identifier les risques associés et de développer des contre-mesures pour maintenir les astronautes en bonne santé lorsqu'ils mènent des missions de reconnaissance.
Comment ce séjour EPFL aidera-t-il vos recherches?
Je suis venu ici pour en savoir plus sur la miniaturisation et recueillir quelques idées. En médecine spatiale, nous avons besoin d'appareils de petite taille qui permettent des analyses en vol et une surveillance de la santé en temps réel: pouls, tension artérielle, fréquence respiratoire et température des astronautes. De plus, il doit y avoir un moyen de collecter des données sur la santé de tout l'équipage. C'est un point important, car il y a beaucoup de restrictions dans l'espace: l'espace disponible, le temps de l'équipage, le poids des objets que l'on y emmène. Ainsi, nous recherchons de nouvelles micro et nanotechnologies pour créer des appareils plus petits et meilleurs.
Quelles sont les manifestations les plus importantes du vol spatial dans le corps?
Vivre en dehors de la Terre est un défi. En cours d'évolution, la vie s'est adaptée à cette planète. Dans l'espace, l'un des principaux risques est la microgravité - l'absence de gravité. La conséquence évidente est la perte de densité minérale osseuse. Là-haut, vous n'avez tout simplement pas à lutter constamment contre la force de gravité, comme nous le faisons sur Terre.
Ainsi, le squelette n'a tout simplement pas besoin de nous soutenir. Le corps humain commence à s'adapter en réduisant la densité de la matrice osseuse et en traitant le calcium différemment. Cela entraîne une perte de solidité osseuse, ce qui augmente le risque de fractures à votre retour sur Terre, ainsi que de calculs rénaux.
Le rayonnement cosmique est un autre risque important pour la vie dans l'espace. Le champ magnétique terrestre est un bouclier efficace, empêchant la plupart des particules de haute énergie d'atteindre la surface de la planète. En dehors des ceintures de Van Allen ou sur d'autres planètes, nous serons constamment bombardés par de puissants protons solaires et des rayons cosmiques galactiques.
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Il existe des preuves solides qu'ils peuvent traverser notre corps et interagir avec l'ADN. À long terme, il existe un risque associé aux modifications de l'ADN, au cancer, des recherches sérieuses sont donc nécessaires.
Votre travail est-il axé sur les changements dans la vision des astronautes?
Au début des années 2000, nous avons commencé à observer une diminution de l'acuité visuelle des astronautes après avoir passé du temps sur l'ISS, la Station spatiale internationale. Des recherches plus poussées ont montré des changements dans la forme des yeux, un aplatissement du globe oculaire et un épaississement de l'arrière de l'œil au début du nerf optique. 60% des astronautes ont une vision réduite, dans certains cas, elle est irréversible. Par conséquent, la NASA considère qu'il s'agit d'un risque sanitaire hautement prioritaire.
Qu'est-ce qui cause cette perte de vision?
Nous pensons que cela est dû au déplacement des fluides dans le corps. Sur Terre, en règle générale, les fluides se déplacent vers les pieds. Leur mouvement et leurs valves dans les veines de nos jambes aident à pomper le sang vers le cœur. En microgravité, ce système n'est plus nécessaire et votre fluide est pompé dans votre tête à la place.
Cela conduit à l'apparition d'un visage gonflé et de cuisses de poulet, ainsi que, éventuellement, à une augmentation de la pression intracrânienne. Les scientifiques émettent l'hypothèse que lorsque la pression dans le liquide céphalo-rachidien augmente, cela modifie la pression dans les yeux, ce qui affecte l'acuité visuelle.
Quel genre de recherche allez-vous faire à l'avenir?
Il existe des signes physiologiques d'adaptation que nous pouvons observer, ainsi que ceux qui les sous-tendent au niveau moléculaire. Les gènes peuvent être exprimés de différentes manières dans l'espace, entraînant certains changements physiologiques. Les recherches que je fais actuellement devraient répondre à ces questions. Mais encore une fois, il y a de nombreuses limites à faire des expériences dans l'espace.
Désormais, les astronautes y vivent jusqu'à six mois, et seuls deux d'entre eux ont décidé d'une mission d'un an. Mais quand on parle d'autres destinations lointaines comme Mars, on parle de la nécessité de longues missions. Pour découvrir ce qui peut arriver lors de tels voyages, nous devons mener des expériences non seulement sur l'ISS, mais aussi sur des analogues terrestres de bases spatiales, sur des plates-formes qui simulent les conditions spatiales.
Quels sont les principaux défis du voyage sur Mars?
Une telle mission prendra au moins trois ans. Le premier risque est physiologique. Pour le mesurer, il faut prendre en compte la durée, la distance, l'isolement, le confinement avec un nombre limité de personnes, le stress d'une charge de travail élevée et la pression de devoir réussir. Une fois arrivé sur Mars, c'est mieux: la gravité partielle. Vos os recevront une stimulation immédiate et le taux de baisse de la densité osseuse diminuera. Mais encore une fois, en surface, les astronautes sont confrontés au risque d'un rayonnement à haute énergie. Sans parler du climat rigoureux, de la poussière et du besoin d'une bonne nourriture.
Et les autres planètes?
Bien sûr, nous commençons à penser à des objets plus éloignés, comme la lune de Jupiter Europa, sur laquelle de l'eau a été découverte. Mais il est bien plus loin. De plus, croyez-le ou non, alors que Mars semble être une planète morte, elle est toujours relativement amicale par rapport au reste. Sa taille et sa rotation sont similaires à celles de la Terre. La journée dure presque 24 heures. Ceci est important pour les personnes habituées à vivre dans de telles conditions. Vivre sur une planète avec des jours de 10 heures, par exemple, peut entraîner de nombreux effets secondaires pour le corps.
Sommes-nous trop habitués aux conditions terrestres pour voler dans l'espace?
L'expérience montre que nous pouvons nous adapter à un nouvel environnement. Bien sûr, il y aura toujours certains risques. Nous devons déterminer soigneusement les niveaux de ces risques potentiels. Mais nous ne pouvons ignorer la soif d'exploration humaine. Même avec un risque élevé, il y a toujours quelqu'un qui veut se précipiter dans le nouveau et l'inconnu.
