Comment l'espace endommage définitivement les astronautes

Voyager dans l'espace est à peu près la chose la plus épique qu'une personne puisse faire, mais cela vient avec des conséquences assez graves. Il y a une raison pour laquelle la Terre est le seul endroit de l'univers entier connu pour abriter la vie: il faut un ensemble de circonstances très spécifiques pour qu'un organisme survive, et l'espace ne vérifie aucune des cases. Grâce à des progrès technologiques incroyables, nous avons été en mesure de créer des environnements survivables au-delà de la surface de la Terre, comme la Station spatiale internationale (ISS) et le programme de navette spatiale, mais ces espaces sont toujours loin de Terra Firma, et cela présente un certain nombre de risques.

Dans l'espace, les astronautes sont privés de la gravité de la Terre, de son atmosphère et de son champ magnétique, qui protège la population de la planète à partir du rayonnement cosmique. La vie sur l'ISS n'a pas de nombreuses commodités sur lesquelles nous comptons généralement. Il y a un espace limité pour l'exercice, les petites postes de sommeil nécessitent un sommeil en position verticale et la NASA a interdit aux astronautes de manger un certain nombre d'aliments sur l'ISS, laissant des options étroites.

Rester en bonne santé dans l'espace est un défi, mais la réadaptation de la vie sur Terre peut être encore plus difficile. À leur retour à la maison, les astronautes rencontrent des problèmes d'équilibre qui peuvent laisser leurs jambes instables pendant plus d'une semaine. Ils rencontrent également des problèmes de sommeil, car l'absence d'un cycle de jour et de nuit dans l'espace ruine le rythme circadien d'une personne. Ce ne sont cependant que les problèmes à court terme. Les conséquences à long terme des voyages dans l'espace peuvent être beaucoup plus dommageables.

Les astronautes ne sont pas entièrement en apesanteur sur la Station spatiale internationale. Alors qu'il fait le tour de la Terre en orbite basse, la Station spatiale internationale est dans un état constant de chute libre, ce qui crée un état de microgravité sur le métier. Cependant, le champ gravitationnel de la station n'est que de 89% aussi fort que celui de notre planète, et cette différence de 11% a un grand impact sur le corps humain. La microgravité accorde beaucoup moins de stress sur les os et les muscles par rapport à la gravité de la Terre, car ils n'ont pas besoin de supporter autant de poids. C'est l'un des rares cas de la vie où moins de stress est en fait une mauvaise chose, car sans avoir besoin de résister à la gravité, les os et les muscles se détériorent rapidement.

Les astronautes perdent environ 1% de leur densité osseuse porteuse pour chaque mois qu'ils dépensent dans l'espace. À leur retour sur terre, leurs os affaiblis et cassants ont du mal à réadapter à la gravité, provoquant des problèmes de mobilité et placer les astronautes à un risque accru de fractures. La récupération de la densité osseuse prend beaucoup plus de temps que la perte, et les astronautes qui passent plus de six mois dans l'espace prennent des années pour ramener leurs os à un état sain.

Afin de lutter contre les os et la perte musculaire, les astronautes doivent faire de l'exercice régulièrement. La levée de poids normale ne vaut pas beaucoup en microgravité, donc les astronautes sur l'ISS utilisent le dispositif d'exercice résistif avancé à base de piston (ARED). Malheureusement, même avec l'exercice, la perte musculaire et osseuse est inévitable car chaque seconde qu'un astronaute ne passe pas à faire de l'exercice, c'est essentiellement comme allongé dans son lit.

En ce qui concerne ce que la NASA représente et ce qu'elle fait, tout au long de son histoire, l'organisation a recherché les effets des voyages spatiaux sur le corps humain, et peu d'expériences ont fourni plus de révélations que l'étude des Twins. Entre 2015 et 2016, l'astronaute Scott Kelly a passé 340 jours sur la station spatiale internationale tandis que son jumeau identique, Mark Kelly, lui-même un astronaute à la retraite, est resté sur Terre. Lorsque Scott est revenu, les chercheurs ont comparé son état à celui de son frère et ont fait la découverte alarmante que le cœur de Scott avait diminué de 27%. Cela était dû au fait que, sans la gravité de la Terre, le cœur n'a pas à pomper aussi fort pour faire circuler le sang, et tout comme les autres muscles sous travail dans le corps d'un astronaute, il rétrécit. Cependant, le rétrécissement n'a pas inhibé la fonction cardiaque.

La microgravité a également d'autres effets sur le système cardiovasculaire. Ici sur Terre, la force de la gravité tire naturellement notre sang vers nos membres inférieurs, le cœur travaillant pour pomper ce sang. Lorsque la force de la gravité est enlevée, plus de sang de sang dans les membres supérieurs, ce qui fait que les astronautes ont des visages gonflés. Certains astronautes reviennent sur terre avec des cœurs qui montrent les mêmes impacts que le vieillissement, comme les muscles affaiblis et les battements cardiaques irréguliers. Dans certains cas, ces effets ne disparaissent pas. La tenue de la santé cardiovasculaire des astronautes est une priorité absolue pour les programmes spatiaux, et les chercheurs ont même commencé à envoyer des échantillons de muscles cardiaques bio-conçus à l'ISS pour mieux comprendre le problème.

L'espace regorge de rayonnements ionisants – le rayonnement suffisamment puissant pour séparer les électrons des atomes. Le rayonnement cosmique provient d'étoiles, y compris le soleil, et la Terre est constamment bombardée par des particules provenant de l'intérieur et de l'extérieur du système solaire. Heureusement, la magnétosphère terrestre, le champ magnétique entourant notre planète et son atmosphère, nous protège de la plupart des radiations; Sans cela, l'atmosphère serait effacée par les vents solaires. Mais en allant dans l'espace, les astronautes abandonnent cette protection.

En orbite basse, comme ils sont à bord de l'ISS, les astronautes reçoivent toujours une certaine protection contre la magnétosphère, mais il est beaucoup moins efficace à cette altitude. Six mois passés dans l'espace expose un astronaute à environ la même quantité de rayonnement que de prendre 1 000 radiographies thoraciques. L'exposition aux radiations peut provoquer un cancer, ainsi qu'une maladie aiguë des radiations (ARS), qui peuvent provoquer un large éventail d'effets macabres, notamment la perte de cellules sanguines, le déséquilibre électrolytique, la perte de poids extrême et la mort.

Il est très difficile de dire quels sont les effets à long terme du rayonnement spatial sur les astronautes, car la taille de l'échantillon est très petite. À peine 700 personnes sont allées dans l'espace. Actuellement, les astronautes ne semblent pas avoir des niveaux de cancer particulièrement élevés, mais il y a de sérieuses inquiétudes selon lesquelles les vols spatiaux à plus long terme, tels que potentiellement se déplacer vers Mars, pourraient fournir une dose de rayonnement mortelle.

Cela peut sembler un peu dérangeant à entendre, mais vous avez tout un écosystème de vie qui prospère à l'intérieur de vos intestins en ce moment. L'intestin humain abrite des milliards de microbes, dont plus de mille espèces différentes de bactéries. Ces organismes ont une relation symbiotique avec nous, leurs hôtes, jouant un rôle important dans la digestion. Ils décomposent des glucides et des fibres complexes que notre propre corps ne peut pas traiter, ils aident à faire le tour de la bile entre les intestins et le foie, et ils luttent contre les bactéries potentiellement nocives entrant dans l'intestin, aidant à maintenir le système immunitaire fort. Les voyages dans l'espace semblent changer ce microbiome, et les scientifiques ne savent pas tout à fait pourquoi.

Lorsque Scott Kelly est revenu de ses 340 jours dans l'espace, son microbiome intestinal a montré une perte de bactéries Bacteroidetes, qui jouent un rôle important dans le métabolisme. Cependant, il a également montré un nombre accru de firmicutes, un type de bactéries impliquées dans la rupture des nutriments complexes. D'autres bactéries intestinales diminuent également dans l'espace, avec des impacts potentiels sur la muqueuse du tube digestif et la capacité de décomposer les glucides. Certains chercheurs sont toujours sceptiques quant au fait que les voyages dans l'espace affectent considérablement le microbiome intestinal parce que la recherche jusqu'à présent a été limitée, mais démêler ce mystère sera essentiel si les voyages dans l'espace à plus long terme, comme le voyage vers Mars, devront devenir une réalité.

Le voyage spatial ne se contente pas de déplacer le microbiome intestinal – il affaiblit l'ensemble du système immunitaire. Les vaisseaux spatiaux tels que la Station spatiale internationale sont conçus pour être aussi stériles que possible, mais il s'avère qu'ils peuvent être trop stériles. Les astronautes de l'ISS ont des événements élevés d'éruptions cutanées et de boutons de froid, et ceux qui avaient auparavant une varicelle peuvent faire réactiver le virus sous forme de zona. Plus de la moitié des astronautes qui ont participé au programme Apollo de la NASA sont tombés malades dans la semaine suivant leur retour sur terre. Une nouvelle étude suggère que ces effets néfastes résultent d'un manque de diversité biologique à bord du vaisseau spatial.

Les recherches publiées dans la revue Cell en février 2025 ont montré que les écouvillons de surface de l'ISS contenaient très peu de microbes, dont la majorité avait été perdue à partir de la peau des astronautes. Afin de maintenir un système immunitaire robuste, le corps doit être exposé à un éventail diversifié de microbes, l'entraînant pour faire face à la plus large gamme de menaces possibles. Cependant, à bord de l'ISS, les astronautes ne reçoivent aucun des microbes trouvés dans le sol et l'eau de la Terre. Afin de renforcer les systèmes immunitaires de l'astronaute et de réduire les taux d'infections, il peut être nécessaire de rendre l'ISS un peu plus sale.

Les voyages dans l'espace n'affectent pas seulement le corps – cela pèse également sérieusement dans l'esprit. Tout le monde a connu les effets de l'isolement social pendant la pandémie covide-19, mais pour les astronautes, c'est à quoi ressemble chaque jour dans l'espace. La Station spatiale internationale n'est conçue que pour un équipage de six, tandis que le reste de l'humanité traîne à 250 miles en dessous. La mission ASS moyenne dure six mois, pendant lesquelles le seul moyen d'un astronaute de communiquer avec sa famille et ses amis se fait via Internet.

Les astronautes doivent s'entendre avec leurs collègues membres d'équipage, qui proviennent souvent de pays complètement différents, tout en partageant un espace très limité. Ils ne peuvent pas sortir pour de l'air frais et une promenade, et leurs options d'exercice sont très limitées. De l'ISS, les astronautes éprouvent le soleil et le coucher non pas une seule fois, mais 16 fois par jour, ce qui peut rendre difficile le sommeil suffisant. Comme si tout cela ne suffisait pas, l'ISS est aussi un endroit incroyablement fort. Vivre à bord de la gare, c'est comme vivre à côté d'une autoroute aux heures de pointe. Les niveaux de bruit aussi importants que cela peut perturber davantage le sommeil et faire un nombre global sur la santé mentale. Pour lutter contre ces problèmes, les astronautes pratiquent la pleine conscience, ont des pauses autosoins dans leur emploi du temps et reçoivent des forfaits de soins périodiques de chez eux pour garder le moral.