Les astronautes se sont aventurés dans l’espace pendant 61 ans pour libérer le potentiel humain d’exploration.

Mais la liberté flottante offerte par l’absence de gravité présente également un certain nombre de limites en ce qui concerne le corps et l’esprit humains.

Les courts voyages dans l’espace depuis les premières missions Mercury et Apollo se sont transformés en séjours de six mois ou plus à bord de la Station spatiale internationale. Le laboratoire flottant a servi de toile de fond idéale aux scientifiques qui tentent de comprendre ce qui arrive réellement à chaque aspect du corps humain dans l’environnement spatial – rayonnement, absence de gravité et tout.

Bon nombre de ces effets ont été bien documentés au fil du temps, en particulier lors de l’étude Twins de 2019 qui a comparé les changements subis par Scott Kelly après près d’un an dans l’espace avec ceux de son frère jumeau, Mark, qui est resté sur Terre.

Christopher Mason de Weill Cornell Medicine s’est associé à la NASA pour cette recherche, et lui et Scott Kelly ont parlé de ces découvertes lors de la conférence 2022 Life Itself, un événement sur la santé et le bien-être présenté en partenariat avec CNN.

« Quelle est la chose qui vous a le plus manqué sur Terre lorsque vous étiez absent pendant un an ? » Mason a demandé à Kelly.

« La météo, bien sûr. La pluie, le soleil, le vent », a déclaré Kelly. « Et puis les gens me manquent… qui sont importants pour toi, tu sais, ta famille, tes amis. »

Alors que la NASA prévoit de renvoyer des humains sur la Lune et éventuellement d’atterrir sur Mars grâce au programme Artemis, il existe un intérêt accru pour comprendre quels effets pourraient être provoqués par des voyages de longue durée dans l’espace lointain.

Une grande question que certains scientifiques se sont posée est de savoir si les humains sont préparés mentalement et émotionnellement pour un si grand saut. En bref : comment allons-nous gérer cela ?

RECHERCHE RÉVÉLATEUR

Une étude de 2021 a permis aux participants de vivre pendant près de deux mois en apesanteur simulée en se reposant dans un lit spécial avec la tête inclinée à un angle de 6 degrés. L’inclinaison crée un déplacement vers l’avant des fluides corporels que les astronautes subissent en absence de gravité.

Les participants ont été régulièrement invités à passer des tests cognitifs conçus pour les astronautes, portant sur la mémoire, la prise de risques, la reconnaissance des émotions et l’orientation spatiale.

Les chercheurs ont voulu tester si l’expérience de la gravité artificielle pendant 30 minutes par jour, soit en une seule fois, soit par épisodes de cinq minutes, pouvait prévenir les effets négatifs. Alors que les participants à l’étude ont connu un déclin cognitif initial lors de leurs tests, celui-ci s’est égalisé et n’a pas persisté pendant les 60 jours.

Mais la vitesse à laquelle ils ont reconnu les émotions s’est globalement détériorée. Lors des tests, ils étaient plus susceptibles de voir les expressions faciales comme de la colère plutôt que de la joie ou de la neutralité.

« Les astronautes lors de longues missions spatiales, tout comme nos participants à la recherche, passeront de longues périodes en microgravité, confinés dans un petit espace avec quelques autres astronautes », a déclaré l’auteur de l’étude Mathias Basner, professeur au Département de psychiatrie de l’Université de Pennsylvanie Perelman. Ecole de Médecine.

« La capacité des astronautes à ‘lire’ correctement les expressions émotionnelles des autres sera d’une importance primordiale pour un travail d’équipe efficace et le succès de la mission. Nos résultats suggèrent que leur capacité à le faire peut être altérée avec le temps. »

Dans l’étude, il n’était pas clair si cette déficience était due à l’apesanteur simulée ou au confinement et à l’isolement que les participants ont subis pendant 60 jours.

Une étude distincte de 2021, publiée dans Acta Astronautica, a développé une liste de contrôle de la santé mentale basée sur les facteurs de stress auxquels sont confrontés les astronautes – qui sont également partagés par ceux qui passent des mois dans des stations de recherche en Antarctique.

Ces deux environnements extrêmes – l’espace et le bord du monde – créent un manque d’intimité, des cycles de lumière et d’obscurité altérés, un confinement, un isolement, une monotonie et une séparation prolongée de la famille et des amis.

Candice Alfano, professeur de psychologie à l’Université de Houston, et son équipe ont conçu la liste de contrôle comme une méthode d’auto-déclaration pour suivre ces changements de santé mentale. Le plus grand changement signalé par les personnes dans les deux stations antarctiques a été une baisse des émotions positives du début à la fin de leur séjour de neuf mois sans effet de « rebondissement » alors même qu’elles se préparaient à rentrer chez elles.

Les participants ont également utilisé moins de stratégies efficaces pour stimuler les émotions positives.

« Les interventions et les contre-mesures visant à renforcer les émotions positives peuvent donc être essentielles pour réduire le risque psychologique dans des contextes extrêmes », a déclaré Alfano.

PROTÉGER LES EXPLORATEURS HORS DE LA MAISON

Aider les astronautes à maintenir leur acuité mentale et leur bien-être lorsqu’ils s’aventurent loin de chez eux est l’un des principaux objectifs du programme de recherche humaine de la NASA. Dans le passé, le programme a développé des contre-mesures pour aider les astronautes à lutter contre la perte musculaire et osseuse, comme des entraînements quotidiens sur la station spatiale.

Les chercheurs étudient activement l’idée de la façon dont un travail significatif peut rassembler les équipages de mission. Quand les astronautes travaillent en équipe, que ce soit sur la station spatiale ou dans une simulation de Mars l’environnement sur Terre, leur collaboration vise un objectif commun.

Et une fois le travail terminé, ils peuvent passer du temps ensemble à regarder des films ou à profiter d’activités récréatives pour combattre le sentiment d’isolement.

Cependant, une mission vers Mars, qui pourrait prendre des mois ou des années selon la conception du vaisseau spatial, pourrait conduire à des sentiments de monotonie et d’enfermement. Et les contacts fréquents avec Mission Control et leurs proches sur Terre seront de plus en plus perturbés à mesure qu’ils s’éloigneront de la Terre.

« Nous devons nous assurer que nous avons des types de protocoles individualisés et des choses à faire pour l’équipage », a déclaré Alexandra Whitmire, scientifique des éléments au Human Research Program, lors d’une interview en 2021 avec CNN. « Il est vraiment important pour nous de comprendre les personnes qui participeront à cette mission. »

Alors que certains membres d’équipage peuvent tirer de l’excitation et de l’épanouissement de travailler sur des expériences scientifiques, d’autres peuvent avoir besoin de bricoler d’autres tâches. Des recherches antérieures ont déjà identifié des traits clés qui peuvent être nécessaires chez les explorateurs de l’espace lointain, tels que l’autonomie et la résolution de problèmes.

Une découverte surprenante sur la station spatiale est de savoir comment la nourriture – et la culture des cultures – contribue à améliorer le moral de l’équipage tout en maintenant un lien tangible très important avec la maison.

Il n’est pas surprenant que les aliments spatiaux doivent être un approvisionnement sûr et stable en nutriments tout en ayant bon goût. Mais cultiver activement des légumes a été une expérience enrichissante et savoureuse pour les équipages précédents de la station spatiale.

Les astronautes ont rapporté à quel point il était satisfaisant de prendre soin des plantes vertes feuillues, des radis et de Hatch piments et regardez les plantes s’épanouir, produisant éventuellement une prime comestible.

Les scientifiques du Programme de recherche sur l’homme se sont demandé si ce sentiment d’accomplissement pouvait être poussé plus loin. Lorsque des astronautes comme Scott Kelly ou Christina Koch sont revenus sur Terre après de longs vols spatiaux, ils ont raconté qu’ils avaient hâte de sentir à nouveau la pluie ou les vagues de l’océan.

L’imagerie guidée et les capacités de réalité virtuelle pourraient être une partie nécessaire des vols spatiaux lointains à l’avenir pour rappeler aux astronautes leur connexion sensorielle avec « la bille bleue », même si elle se rétrécit de la vue.