L'astronaute Thomas Pesquet, le dixième Français affecté à un vol dans l’espace. © Esa, droits réservés

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ISS : Thomas Pesquet s'expose-t-il à des risques sanitaires ?

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À quels risques sanitaires s'expose l'astronaute Thomas Pesquet, qui est à quelques heures de son départ à destination de la Station spatiale internationale pour une mission de six mois ? Il y en a plusieurs, nous explique Stéphane Besnard, médecin de bord en vols paraboliques et affilié au groupe de biologie du développement du Cnes.

Une mission de six mois dans l'espace, « c'est éprouvant pour le corps humain et le cerveau » souligne Stéphane Besnard, médecin de bord en vols paraboliques qui a bien voulu nous répondre au sujet des risques. Et les soucis commencent dès le décollage à bord du Soyouz. Thomas Pesquet « sera en situation réelle, confronté à un stress notamment lié aux risques du décollage et à l'accélération subie, jusqu'à plusieurs fois le niveau de gravité durant quelques secondes ». Pour le réduire, les astronautes à bord du Soyouz voyagent en « position demi-assise, dos allongé et se sont entraînés dans des centrifugeuses pour habituer leur corps à ce type d'accélération rapide ».

Moins de neuf minutes après son décollage, Thomas sera en orbite. À ce moment, bien qu'il se soit préparé à cette absence de gravité en réalisant plusieurs vols paraboliques, il pourra être confronté au mal de l'espace, la version spatiale du mal des transports, qui perturbe les organes sensoriels à l'exception de la vue, laquelle, finalement, ne subit pas trop de modifications. Pour cet organe, « que l'on soit à l'intérieur d'un habitat spatial ou terrestre, le ressenti est le même ». Il n'y a pas de facteur prédictif de survenue du mal de l'espace. « En règle générale, il disparaît assez vite, en quelques jours, le temps pour l'organisme de l'astronaute de se réajuster. » Les médicaments utilisés sur Terre sont peu efficaces, il faut attendre que cela passe. « Les symptômes sont des nausées, des vomissements, un mal-être et une fatigue excessive. »

Renforcement de la masse musculaire avant d'en perdre à bord de la Station spatiale... © Robert Markowitz

Adapter son corps à cet environnement spatial

En revanche, l'oreille interne, qui dispose d'un capteur de gravité, « se rend compte que le corps se trouve dans une situation anormale ». Tout au long de sa mission à bord de la Station spatiale internationale, sur le plan physiologique, le corps de Thomas va ressentir des effets dont certains sont significatifs, comme « la perte de masse osseuse et musculaire, ainsi que des modifications cardiaques ». Pour contrebalancer ce déclin physique constaté lors des séjours prolongés dans l'espace et comme chaque astronaute à bord de l'ISS, Thomas « réalisera chaque jour jusqu'à deux heures et demie d'activités physiques ». Pour cela, les astronautes disposent de deux tapis roulants, l'un du côté russe et l'autre du côté américain (tous deux isolés des vibrations pour ne pas perturber les expériences en cours), d'un vélo d'appartement et d'une machine de musculation. L'objectif étant « de maintenir un état osseux et cardiaque qui ne soit pas critique au moment du retour sur Terre et de l'aider à se réadapter plus facilement à la gravité normale ». Il faut savoir cependant que ces exercices physiques « ne sont pas suffisants pour compenser complètement ces pertes ».

Quant à son horloge interne« qui régule les cycles du sommeil et hormonaux, elle sera également perturbée ». Thomas devra rapidement trouver un nouveau rythme de sommeil car, dans l'ISS, « les astronautes assistent à 16 levers et couchers de soleil par jour ».

Sur le plan cérébral, le volume sanguin de son cerveau va s'accroître. « C'est un paramètre que l'on a du mal à mesurer. » Le cerveau de Thomas sera soumis à un examen détaillé́ avant et après sa mission. Cette étude pourrait déboucher sur de nouveaux outils permettant de faire avancer la recherche sur certains processus cognitifs dans l'espace (c'est l'expérience Brain-DTI). « Une petite hypertension est probable mais qui, bien sûr, n'induira pas d'œdème cérébral. » Cet afflux de sang dans le cerveau agit sur « la fatigue, les performances intellectuelles et cognitives ». C'est à surveiller tout au long du séjour orbital car Thomas « se doit de maintenir ses performances intellectuelles et des capacités motrices suffisantes tout au long de la mission ».

Son état émotionnel sera également suivi. La première phase est celle d'une euphorie « liée à son arrivée à bord du complexe orbital, dans son nouvel environnement sans gravité terrestre et à la perception de son corps qui l'obligera à se déplacer totalement différemment ». Mais elle va disparaître progressivement. On peut s'attendre à terme à des effets dépressifs qui sont susceptibles de se produire « s'il ne parvient pas à gérer au mieux son anxiété et son stress. Cependant, l'émotion ressentie par un séjour spatial induit un stress positif et l'effet motivationnel est très important ». À cela s'ajoutent les interactions sociales avec les autres membres de l'équipage. Bien que les astronautes soient sélectionnés notamment sur leur capacité à se socialiser rapidement, « des moments de tensions sont évidemment possibles ». Néanmoins, les astronautes sont formés pour gérer ce type de conflit et travailler avec des personnes qu'ils n'ont pas choisies.

L'expérience Caves (un séjour de plusieurs jours dans une grotte) doit apporter aux astronautes des compétences telles que le leadership et le travail d’équipe, ainsi que contribuer à l’apprentissage dans la prise de décision et à la résolution de problèmes. © Esa

Après son retour, une exposition à des risques psychologiques

Quand viendra l'heure du retour sur Terre, « la principale difficulté ne sera pas tant le retour en lui-même à bord du Soyouz que le retour à la gravité terrestre ». Dès son arrivée, la première urgence sera « un apport hydrique de 0,5 à 1 litre pour compenser le volume sanguin qui a diminué d'autant en orbite et pour éviter tout risque d'hypotension et de perte de connaissanceLe système cardiovasculaire revient très vite à la normale, un délai de six mois à un an est nécessaire pour que les systèmes osseux et musculaires retrouvent leurs caractéristiques initiales ».

Sur le plan psychologique, il y a un aspect post-vol très important chez tous les astronautes. « Après l'euphorie du séjour spatial, accompagné d'une médiatisation importante dans les mois précédant la mission, on observe chez de nombreux astronautes, de six mois à un an après leur retour, un phénomène dépressif. Sur le plan émotionnel, ils tombent dans la déprime et n'ont qu'un objectif : retourner dans l'espace le plus vite possible. Pour certains, c'est une volonté absolue et ils s'interrogent sur ce qu'ils peuvent faire de plus, de mieux, que d'être dans l'espace ! »

Enfin, on signalera que tout au long de son entraînement au sol, Thomas a participé à des simulations de missions spatiales. Il a notamment collaboré à une mission d'exploration de 12 jours à destination d'un astéroïde simulée dans la base Aquarius, le seul laboratoire de recherche sous-marin au monde. Pour se préparer aux conditions de vie dans l'espace, il a dû s'habituer à vivre dans des installations très exiguës, à 20 mètres en dessous du niveau de la mer au large des côtes de Floride (États-Unis). Il a aussi participé au programme de formation Caves de l'Esa, en Sardaigne (Italie), pendant lequel il a vécu sous terre durant une semaine avec une équipe internationale d'astronautes pour explorer un réseau de grottes.