Après 355 jours à bord de l’ISS, l’astronaute Mark Vande Hei revient sur Terre un homme changé

Après 355 jours à bord de l’ISS, l’astronaute de la NASA et quintuple ingénieur de vol Mark T Vande Hei revient sur Terre en tant que détenteur du record du plus long vol spatial de l’histoire de la NASA, après avoir dépassé la marque de 340 jours du commandant Scott Kelly établie en 2018. Mais pas aussi aussi longtemps que le 665 de Peggy Whitson cumulatif jours passés en microgravité, l’accomplissement de Vande Hei est toujours l’un des plus longs Célibataire séjours dans des vols spatiaux habités, juste derrière le Russe Valeri Polyakov, qui était à bord du Mir pendant 438 jours consécutifs (soit plus de 14 mois) au milieu des années 1990.

Bien que le programme de recherche humaine de la NASA ait passé 50 ans à étudier les effets de la microgravité et des rigueurs des vols spatiaux sur le corps humain, l’impact total des voyages spatiaux de longue durée n’a pas encore fait l’objet de recherches exhaustives. Alors que l’expansion de l’humanité dans l’espace s’accélère au cours des prochaines décennies, de plus en plus de personnes iront en orbite – et beaucoup plus loin – à la fois plus régulièrement et plus longtemps que quiconque au cours du dernier demi-siècle, et elles auront invariablement besoin de soins médicaux pendant leur séjour. là-bas. Pour répondre à ce besoin, des instituts universitaires comme le Center for Space Medicine du Baylor College of Medicine à Houston, au Texas, ont commencé à former une nouvelle génération de médecins dotés des compétences nécessaires pour maintenir en vie les astronautes commerciaux de demain.

Même parcourir la distance relativement courte de 248 miles jusqu’à la Station spatiale internationale fait un certain nombre sur le corps humain. La force soutenue générée pendant le décollage peut atteindre 3 g, bien que “les facteurs les plus importants pour déterminer les effets de l’accélération soutenue sur le corps humain soient la vitesse d’apparition et la force g maximale soutenue”, a déclaré le Dr. Eric Jackson a écrit dans sa thèse de 2017, Une enquête sur les effets des forces G soutenues sur le corps humain pendant les vols spatiaux suborbitaux. “Le rythme d’apparition, ou la vitesse à laquelle le corps accélère, dicte la capacité de rester conscient, avec un rythme d’apparition plus rapide conduisant à un seuil de force g inférieur.”

Les civils non formés commenceront à ressentir ces effets à 3 ou 4 gs, mais avec de la pratique, les astronautes chevronnés utilisant des équipements de soutien comme des combinaisons à haute g peuvent résister aux effets jusqu’à environ 8 ou 9 gs. Cependant, le corps humain non protégé ne peut supporter qu’environ 5 g de force persistante avant de s’évanouir.

Une fois les étages de fusée primaire et secondaire épuisés, l’agrément du vol spatial s’améliorera énormément, bien que temporairement. En tant que vétéran de la NASA avec 230 jours cumulés dans l’espace, Leroy Chiao, a déclaré Espacer en 2016, dès que les moteurs principaux se coupent, les G écrasants s’atténuent et « vous êtes instantanément en apesanteur. C’est comme si vous faisiez soudainement une roulade vers l’avant sur un tapis de gym, alors que votre cerveau a du mal à comprendre les signaux étranges provenant de votre système d’équilibre. »

“Le résultat est vertigineux, et cela peut à nouveau provoquer des nausées”, a-t-il poursuivi. « Vous ressentez également une pression immédiate dans votre tête, comme si vous étiez allongé la tête la première sur une pente. À ce stade, comme la gravité n’aspire plus de liquide dans vos membres inférieurs, elle monte dans votre torse. Au cours des prochains jours, votre corps éliminera environ deux litres d’eau pour compenser, et votre cerveau apprendra à ignorer votre système d’équilibre. Votre corps s’équilibre avec l’environnement au cours des prochaines semaines. »

Environ la moitié des personnes qui ont voyagé en orbite à ce jour ont connu ce phénomène, qui a été surnommé le syndrome d’adaptation spatiale (SAS), bien que, comme l’a noté Chiao, les affaiblissements de statut diminuent à mesure que le système vestibulaire de l’astronaute se réadapte à son environnement en apesanteur. Et même si l’astronaute s’adapte pour fonctionner dans son nouvel environnement de microgravité, son corps subit des changements fondamentaux qui ne s’atténueront pas, du moins jusqu’à ce qu’il redescende dans le puits de gravité.

“Après un vol de longue durée de six mois ou plus, les symptômes sont un peu plus intenses”, a déclaré Chiao. « Si vous avez effectué un vol court, vous vous sentez mieux après un jour ou deux. Mais après un long vol, il faut généralement une semaine, voire plusieurs, avant de ressentir un retour à la normale. »

“Les vols spatiaux sont épuisants parce que vous avez supprimé une grande partie des stimuli physiques que le corps aurait au quotidien”, a déclaré le Dr. Jennifer Fogarty du Centre de médecine spatiale de Baylor, a déclaré à Engadget.

“Les cellules peuvent convertir les entrées mécaniques en signaux biochimiques, initiant des cascades de signalisation en aval dans un processus connu sous le nom de mécanotransduction”, ont noté des chercheurs de l’Université de Sienne dans leur étude de 2021, L’effet du voyage spatial sur le métabolisme osseux. “Par conséquent, toute modification de la charge mécanique, par exemple celle associée à la microgravité, peut par conséquent influencer la fonctionnalité cellulaire et l’homéostasie tissulaire, entraînant une altération des conditions physiologiques.”

Sans ces entrées sensorielles et ces facteurs de stress environnementaux qui inciteraient normalement le corps à maintenir son niveau actuel de forme physique, nos muscles s’atrophieront – jusqu’à 40 % de leur masse, selon la durée de la mission – tandis que nos os peuvent perdre leur densité minérale. à raison de 1 à 2 % chaque mois.

“Vos os sont … continuellement rongés et reconstitués”, a déclaré l’astronaute canadien pionnier Bjarni Tryggvason. Radio-Canada en 2013. “La reconstitution dépend des contraintes réelles dans vos os et c’est principalement … les os de vos jambes où les contraintes sont soudainement réduites [in space] que vous voyez la perte osseuse majeure. ”

Ces feuilles les astronautes sont très sensibles aux fractures, ainsi qu’aux calculs rénaux, à leur retour sur Terre et nécessitent généralement deux mois de récupération pour chaque mois passé en microgravité. En fait, une étude de 2000 a révélé que la perte osseuse après six mois dans l’espace “est parallèle à celle subie par les hommes et les femmes âgés au cours d’une décennie de vieillissement sur Terre”. Même des séances quotidiennes intensives avec le tapis roulant, le vélo ergomètre et l’ARED (Advanced Resistance Exercise Device) à bord de l’ISS, associées à une alimentation équilibrée et riche en nutriments, ne se sont révélées que partiellement efficaces pour compenser les pertes minérales subies.

Et puis il y a l’anémie spatiale. Selon une étude publiée dans la revue, Médecine naturelle, les corps des astronautes semblent détruire leurs globules rouges plus rapidement dans l’espace qu’ils ne le seraient ici sur Terre. “L’anémie spatiale a toujours été signalée lorsque les astronautes sont revenus sur Terre depuis les premières missions spatiales, mais nous ne savions pas pourquoi”, a déclaré l’auteur de l’étude, Guy Trudel, dans un communiqué du 14 janvier. “Notre étude montre qu’en arrivant dans l’espace, plus de globules rouges sont détruits, et cela continue pendant toute la durée de la mission de l’astronaute.”

Il ne s’agit pas d’une adaptation à court terme comme on le croyait auparavant, selon l’étude. Le corps humain sur Terre produira et détruira environ 2 millions de globules rouges par seconde. Cependant, ce nombre passe à environ 3 millions par seconde dans l’espace, une augmentation de 54% que les chercheurs attribuent aux changements de fluides dans le corps alors qu’il s’adapte à l’apesanteur.

Des recherches récentes suggèrent également que notre cerveau se « recâble » activement pour s’adapter à la microgravité. Une étude publiée dans Frontières dans les circuits neuronaux a étudié les changements structurels trouvés dans la substance blanche, qui relie les deux hémisphères du cerveau, après un voyage dans l’espace à l’aide de données IRM recueillies auprès d’une douzaine de cosmonautes avant et après leur séjour à bord de l’ISS, pendant environ 172 jours chacun. Les chercheurs ont découvert des changements dans les connexions neuronales entre les différentes zones motrices du cerveau ainsi que des changements dans la forme du corps calleux, la partie du cerveau qui relie et interface les deux hémisphères, encore une fois en raison de déplacements de fluides.

“Ces résultats nous donnent des pièces supplémentaires de l’ensemble du puzzle”, a déclaré l’auteur de l’étude Floris Wuyts de Floris Wuyts, Université d’Anvers. Espacer. “Comme cette recherche est si pionnière, nous ne savons pas encore à quoi ressemblera l’ensemble du puzzle. Ces résultats contribuent à notre compréhension globale de ce qui se passe dans le cerveau des voyageurs spatiaux.”

À mesure que la transition vers les vols spatiaux commerciaux s’accélère et que l’économie orbitale s’ouvre davantage aux entreprises, les possibilités de faire progresser la médecine spatiale augmentent également. Fogarty souligne que les programmes et installations de vols spatiaux gouvernementaux sont très limités quant au nombre d’astronautes qu’ils peuvent gérer simultanément – l’ISS peut accueillir sept personnes à la fois – ce qui se traduit par des files d’attente de plusieurs années pour les astronautes attendant d’aller dans l’espace. Des entreprises commerciales comme Orbital Reef raccourciront ces attentes en augmentant le nombre de postes disponibles dans l’espace, ce qui donnera à des institutions comme le Center for Space Medicine des données de santé plus nombreuses et plus diversifiées à analyser.

“La diversité des types de personnes capables et désireuses d’aller [into space for work] ouvre vraiment cette ouverture sur la compréhension de l’humanité », a déclaré Fogarty,« par rapport à la [existing] sélectionner une population à laquelle nous avons toujours du mal à faire correspondre ou à interpréter les données. »

Même le retour de l’espace est semé d’embûches physiologiques. Dr. Fogarty souligne que dans l’espace, les organes gyroscopiques de l’oreille interne s’adapteront au nouvel environnement, ce qui contribuera à atténuer les symptômes du SAS. Cependant, cette adaptation joue contre l’astronaute lorsqu’il revient à la pleine gravité – en particulier les forces chaotiques présentes lors de la rentrée – il peut être choqué par le retour soudain d’informations sensorielles amplifiées. C’est à peu près équivalent, décrit-elle, à continuer d’augmenter le volume sur une chaîne stéréo avec un port d’entrée bancal : vous n’entendez rien lorsque vous tournez le bouton, jusqu’au moment où la fiche de l’entrée se tortille juste assez pour se connecter et que vous vous gonflez les tympans. parce que vous aviez monté le volume à 11 sans vous en rendre compte.

“Votre cerveau s’est acclimaté à un environnement, et très rapidement”, a déclaré Fogarty. “Mais les systèmes d’organes de votre oreille n’ont pas rattrapé le nouvel environnement.” Ces effets, comme SAS, sont temporaires et ne semblent pas limiter le nombre de fois qu’un astronaute peut s’aventurer en orbite et revenir. “Il n’y a vraiment aucune preuve pour dire que nous saurions qu’il y aurait une limite”, a-t-elle déclaré, envisageant que cela pourrait finir par être davantage un choix personnel pour décider si les séquelles et les temps de récupération en valent la peine pour votre prochain voyage à espacer.

Tous les produits recommandés par Engadget sont sélectionnés par notre équipe éditoriale, indépendante de notre maison mère. Certaines de nos histoires incluent des liens d’affiliation. Si vous achetez quelque chose via l’un de ces liens, nous pouvons gagner une commission d’affiliation.

Leave a Comment