10 risques pour la santé des astronautes qui menacent les missions dans l'espace lointain

Des risques graves pour la santé apparaissent pour les astronautes vivant sur une base lunaire ou participant à des missions dans l'espace lointain. Beaucoup menacent la vie des astronautes et au moins une d'entre elles pourrait compromettre toutes les missions dans l'espace lointain dans un avenir proche.

10 problèmes cardiaques

Une étude menée en 2014 sur 12 astronautes a révélé que le cœur devient 9,4% plus sphérique après une exposition prolongée à la microgravité, ou apesanteur, dans l'espace. Cela pourrait causer des problèmes cardiaques, en particulier lors d'un vol spatial lointain à destination de Mars.

"Le cœur ne travaille pas aussi dur dans l'espace, ce qui peut entraîner une perte de masse musculaire", a déclaré le Dr James Thomas de la NASA. «Cela peut avoir de graves conséquences après le retour sur Terre. Nous vérifions donc si des mesures peuvent être prises pour prévenir ou contrecarrer cette perte.»

Jusqu'à présent, le changement de forme a repris après le retour des astronautes sur Terre. Mais personne ne sait quels seront les effets à long terme. Les médecins savent déjà que les astronautes ont des vertiges lorsqu'ils reviennent sur Terre. Parfois, une chute soudaine de la pression artérielle les fait s'évanouir quand ils se lèvent. Certains astronautes souffrent également d'arythmie dans l'espace.

Les chercheurs doivent concevoir des schémas d'exercices pour protéger les astronautes de l'espace lointain de ces effets. Certaines personnes sur Terre, comme celles qui sont au lit ou atteintes d'insuffisance cardiaque, peuvent également bénéficier de ce type d'exercice.

Une nouvelle étude de cinq ans est également en cours pour déterminer si l'espace pourrait accélérer le développement de l'athérosclérose chez les astronautes.

9Les problèmes d'alcool et de psychologie

Bien que la NASA ait mené une enquête anonyme sur les soins de santé auprès de ses astronautes et ait finalement écarté ses inquiétudes au sujet de la consommation excessive d'alcool, des allégations ont été faites en 2007 selon lesquelles des astronautes de la NASA en état d'ébriété auraient été autorisés à voler dans la navette spatiale et un vaisseau spatial russe Soyouz dans deux incidents distincts. Cela s'est produit alors que des chirurgiens de l'aviation et d'autres astronautes auraient apporté leurs préoccupations en matière de sécurité aux gestionnaires locaux.

À cette époque, la politique de la NASA interdisait de boire 12 heures avant que les astronautes ne pilotent des jets d'entraînement. La politique devait également s'appliquer aux vols spatiaux. Pour éviter tout doute, la NASA a officialisé sa règle du «contrôle de la bouteille à la bouteille» après qu'un comité indépendant a examiné l'affaire.

Un astronaute à la retraite, Mike Mullane, a déclaré que certains astronautes buvaient de l’alcool avant un vol pour se déshydrater et faciliter le compte à rebours pour se lancer plus confortablement sur leur vessie.

Des problèmes psychologiques se sont également produits dans l'espace. Lors de la mission Skylab 4, les astronautes étaient tellement éprouvés par le contrôle de la mission qu'ils ont éteint leur radio et ignoré la NASA pendant un jour. Les chercheurs étudient actuellement les effets potentiels d’une mission spatiale plus longue et plus stressante vers Mars.

Déficiences de sommeil et utilisation des somnifères

Une étude du sommeil sur 10 ans a montré que les astronautes ne dormaient pas suffisamment avant plusieurs semaines avant et pendant leurs missions spatiales. Trois personnes sur quatre utilisent également des somnifères, ce qui peut être dangereux lors de l'utilisation de l'engin spatial ou de tout autre équipement. Cela est particulièrement préoccupant si tous les astronautes en mission prennent le même médicament en même temps, surtout s’ils doivent se réveiller pour une alarme d’urgence.

La NASA prévoit 8,5 heures de sommeil chaque nuit pour les astronautes, mais la plupart n'en disposent que six heures environ au cours de leurs missions. Ils dorment également moins de 6,5 heures chaque nuit pendant les trois mois de formation avant un vol.

"Les futures missions sur la Lune, sur Mars ou au-delà nécessiteront la mise au point de contre-mesures plus efficaces pour favoriser le sommeil pendant les vols spatiaux afin d'optimiser les performances humaines", a déclaré le Dr Charles Czeisler, auteur principal de l'étude. «Ces mesures peuvent inclure des modifications d’horaire, une exposition à des longueurs d’onde précises et à des moments stratégiques, ainsi que des stratégies comportementales pour assurer un sommeil suffisant, ce qui est essentiel pour le maintien de la santé, des performances et de la sécurité.»

7 perte d'audition

Des études ont montré que même une mission de navette pouvait entraîner une perte auditive temporaire importante et une perte auditive permanente moins importante, généralement aux fréquences les plus élevées impliquées dans le discours. Les équipages à bord des stations soviétiques Salyut 7 et russe Mir ont également enregistré des pertes auditives temporaires et permanentes après leur retour. Encore une fois, les fréquences les plus élevées ont été les plus touchées.

Sur la Station spatiale internationale, les astronautes devaient d’abord porter des bouchons d’oreille toute la journée. Mais la NASA a développé des moyens de réduire les niveaux de bruit avec un rembourrage acoustique pour les murs et des ventilateurs plus silencieux, entre autres mesures.

Outre les niveaux de bruit, d'autres facteurs pouvant contribuer à la perte d'audition dans l'espace sont les contaminants atmosphériques, une pression intracrânienne plus élevée et des niveaux de dioxyde de carbone plus élevés.

En 2015, la NASA étudiera les moyens de prévenir la perte d'audition lors d'une mission d'un an à bord de la station spatiale internationale avec deux membres d'équipage. Ils veulent voir combien d'audience ils peuvent préserver pour ces personnes et déterminer un risque acceptable de perte auditive. En fin de compte, ils veulent trouver un moyen de minimiser la perte d'audition au cours de la vie d'un astronaute, et pas seulement d'une mission.

6Kidney Stones

Environ 1 personne sur 10 développe une pierre au rein au cours de sa vie sur Terre. Mais ce risque est bien plus grand pour les astronautes dans l'espace car les os se déminéralisent dans un environnement d'apesanteur. Cela libère des sels tels que le phosphate de calcium dans le sang. Concentrés dans les reins, ces sels peuvent former des calculs dont la taille varie de la taille microscopique à la taille d'une noix. Les calculs rénaux peuvent causer une douleur atroce. Mais il est également possible que le rein cesse de fonctionner si une pierre obstrue le tube qui draine l'organe.

Pour les astronautes, le risque s'intensifie car la microgravité entraîne également une diminution du volume sanguin.En outre, de nombreux astronautes ne boivent pas les 2 litres d’eau nécessaires pour rester complètement hydratés et ne passent pas les calculs dans leur urine.

Au moins 14 astronautes américains ont développé des calculs rénaux peu de temps après la fin de leur mission. Et en 1982, un cosmonaute soviétique a sombré dans la douleur pendant deux jours sur la station spatiale Salyut 7 pendant que son équipier l'observait, impuissant. Avant que les Soviétiques puissent lancer un sauvetage pour ce qu'ils pensaient être une appendicite, le cosmonaute a passé une petite pierre dans son urine.

Les scientifiques ont travaillé sur une machine à ultrasons de la taille d'un ordinateur de bureau pour détecter les calculs rénaux et les pousser hors du rein avec de courtes ondes sonores.

5 poumons et la poussière

Bien que nous ne sachions pas quels seront les effets de la poussière d'autres planètes ou d'astéroïdes sur nos astronautes, nous savons néanmoins que la poussière de lune a causé des problèmes lors de leurs missions lunaires.

L'effet le plus dangereux peut être sur les poumons si les fines particules de poussière de lune sont inhalées. Une poussière de lune extrêmement tranchante peut endommager le cœur et les poumons, avec des effets allant de l'inflammation au risque accru de cancer. C'est un peu comme inhaler de l'amiante.

Cette poussière aux arêtes vives peut également causer des irritations et des abrasions sur la peau. En fait, il est connu qu’il porte plusieurs couches sur une botte en matériau ressemblant au kevlar. La poussière lunaire peut également égratigner la cornée de l'œil d'un astronaute, ce qui provoque une situation d'urgence particulièrement grave dans l'espace.

Mais les chercheurs admettent qu'ils ne peuvent pas reproduire les conditions de la Lune pour leurs tests. Par exemple, sur Terre, les particules de poussière ne sont plus dans le vide ni exposées à des radiations. Seules davantage d'études menées sur la Lune, plutôt qu'en laboratoire, donneront aux scientifiques le reste des informations dont ils ont besoin sur la toxicité des poussières lunaires.

4 Système immunitaire confus

Sur Terre, notre système immunitaire change si nous ne dormons pas assez, ne nous nourrissons pas suffisamment ou si nous sommes trop stressés. Le système immunitaire des astronautes effectuant de longues missions semble évoluer dans l'espace, transformant un simple rhume ou la grippe en un risque potentiellement grave pour la santé.

La distribution des cellules immunitaires ne change pas beaucoup. Mais le fonctionnement des cellules peut être supérieur ou inférieur à la normale, déroutant le système immunitaire. Lorsque la fonction des cellules immunitaires ralentit, les virus en sommeil du corps humain peuvent être réactivés, mais sans symptômes de maladie. Lorsque la fonction cellulaire s'active, le système immunitaire réagit de manière excessive, provoquant des allergies et des éruptions cutanées.

«Des phénomènes comme les radiations, les microbes, le stress, la microgravité, les cycles de sommeil altérés et l’isolement pourraient tous avoir un effet sur le système immunitaire des membres d’équipage», a déclaré Brian Crucian, immunologiste de la NASA. "Si la situation persistait pendant de longues missions dans l'espace lointain, cela pourrait éventuellement augmenter le risque d'infection, d'hypersensibilité ou de problèmes auto-immuns pour les astronautes d'exploration."

Si nécessaire, la NASA utilisera de nouveaux types de protection contre les radiations, des suppléments nutritionnels et des médicaments pour contrer ces changements du système immunitaire.

3Risques de radiation

Une absence extrêmement inhabituelle et prolongée d'activité solaire provoque des niveaux de rayonnement dangereux dans l'espace. Rien de tel n'a été vu depuis presque 100 ans. «Bien que ces conditions ne constituent pas nécessairement un obstacle aux missions de longue durée sur la Lune, qu’il s’agisse d’un astéroïde ou même de Mars, le rayonnement cosmique galactique demeure un facteur important et aggravant qui limite la durée des missions», a expliqué Nathan Schwadron de l’UNH Institute for. l'étude de la terre, des océans et de l'espace.

Les effets de ce type d'exposition vont du mal des rayons au cancer et aux lésions organiques. Ces niveaux de rayonnement réduiront également de 20% le nombre de jours admissibles derrière le blindage d'un vaisseau spatial.

Une mission sur Mars pourrait exposer un astronaute aux deux tiers de sa limite de radiation sans danger pour la vie. Ce rayonnement peut endommager l'ADN humain et augmenter le risque de cancer. "En termes de dose cumulée, c'est comme si vous faisiez un scanner complet du corps tous les cinq ou six jours", a déclaré la scientifique Cary Zeitlin.

2 problèmes cognitifs

Lors de la simulation de conditions spatiales profondes, les scientifiques ont découvert que l'exposition aux particules à haute énergie, même à faible dose, ralentissait la réaction des rats et les distrayait. Les rats ont également présenté des modifications protéiques dans leur cerveau.

Mais tous les rats n'ont pas été touchés de la même manière. Si cela est vrai pour les astronautes, les chercheurs pensent pouvoir concevoir un marqueur biologique permettant de prédire quels astronautes subiront ces effets. Ensuite, ils pourraient peut-être atténuer les effets des radiations sur ces personnes.

La maladie d'Alzheimer est une préoccupation plus grave. «Une exposition à des niveaux de rayonnement équivalents à une mission sur Mars pourrait entraîner des problèmes cognitifs et accélérer les changements cérébraux associés à la maladie d'Alzheimer», a déclaré le neuroscientifique Kerry O'Banion. Plus le temps passé dans l'espace est important, plus le risque pour l'astronaute est grand.

Le seul point positif est que les scientifiques ont testé le pire des scénarios. Ils ont inondé les rats avec la totalité du rayonnement d'une mission entière à la fois. Les astronautes seraient exposés à cette quantité de rayonnement sur trois ans. Le corps humain peut s’adapter aux doses les plus faibles.

En outre, les plastiques et autres matériaux légers peuvent offrir aux astronautes une meilleure protection contre les radiations que l’aluminium.

1 perte de vision

Certains astronautes ont développé de graves problèmes de vision permanents à partir de leur passage dans l'espace. Plus la mission est longue, plus les chances de changement sont grandes. Sur les 300 astronautes américains examinés depuis 1989, 29% de ceux qui participaient à des missions de deux semaines et 60% de ceux qui passaient plusieurs mois dans la Station spatiale internationale présentaient des problèmes de vision.

Des médecins de l'Université du Texas ont effectué des analyses du cerveau de 27 astronautes qui étaient dans l'espace depuis plus d'un mois. Dans plus de 25% d'entre eux, le dos d'un ou des deux yeux s'était aplati. Cela a raccourci le globe oculaire affecté, rendant la personne plus clairvoyante. Encore une fois, plus l'espace est long, plus le problème est grave et probable.

Les scientifiques pensent que cela pourrait être un autre effet de la montée de fluide dans le corps d'une personne dans un environnement d'apesanteur ou de microgravité. Dans ce cas, la pression semble augmenter à l'intérieur du crâne à cause de l'augmentation du débit de liquide céphalo-rachidien dans la tête. Le liquide ne peut pas dilater l'os et aplatit donc les globes oculaires. Les chercheurs ne savent pas si cet effet diminuera ou s'intensifiera pour les astronautes dans l'espace plus de six mois. Mais il est essentiel de le savoir avant d’envoyer un équipage dans une mission sur Mars qui pourrait durer au moins un an.

Si le problème est causé par la pression intracrânienne, une solution possible consiste à créer une gravité artificielle pendant environ huit heures par jour en faisant tourner le vaisseau spatial pendant que les astronautes dorment. Mais il est trop tôt pour dire si cela fonctionnera. "C'est un [problème] que nous ne maîtrisons pas encore bien, et cela peut constituer un obstacle [pour les missions de longue durée]", a déclaré le scientifique de la NASA, Mark Shelhamer.