Les expériences sur l'ISS préparent à des missions vers la Lune et au-delà

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Les expériences sur l'ISS préparent à des missions vers la Lune et au-delà
© NASA

Détecter des rayonnements nocifs, piloter un rover à distance, mieux dormir ou encore entretenir son corps : certaines des dizaines expériences que l'astronaute français Thomas Pesquet devra mener sur l'ISS préparent pour des missions plus lointaines, vers la Lune et au-delà.

"On est sur des technologies pour l’exploration", explique Rémi Canton, responsable de la division du Centre national d'études spatiales (CNES) en charge de douze nouvelles expériences, le Cadmos. Car que ce soit pour séjourner sur le satellite de la Terre (la Lune) ou filer un jour vers la planète rouge (Mars), les défis sont immenses.

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Au premier chef, celui de se protéger des flux de particules des tempêtes solaires et des rayonnements cosmiques galactiques, particulièrement nocifs pour la santé des astronautes, comme pour leurs équipements. Les Terriens et, dans une moindre mesure, les humains habitant la Station spatiale internationale, en sont protégés par le "bouclier" du champ magnétique terrestre. Au-delà, ils sont exposés à de véritables radiations, sous la forme de flux de particules hautement énergétiques. "C'est une problématique très importante pour l'exploration spatiale", remarque Rémi Canton, car "il ne faudrait pas avoir reçu une dose létale avant de poser le pied sur Mars ou pour être resté trop longtemps sur la Lune".

Avant d'imaginer s'en protéger, il faut mesurer ces radiations plus précisément qu'actuellement, et pourquoi pas les anticiper. C'est l'objet de l'expérience Lumina, avec une "technologie de rupture" utilisant les propriétés d'une fibre optique dopée au phosphore. "Quand on l'irradie, elle va s'obscurcir très rapidement", explique à l'AFP Sylvain Girard, chercheur au laboratoire Hubert Curien et coordinateur de l'expérience, menée en partenariat avec l'entreprise iXblue et le Centre européen de recherche nucléaire. Il "suffit" de mesurer cet obscurcissement, en comparant l'intensité d'un signal lumineux injecté à un bout avec celle reçue à l'autre bout, pour en déduire la dose de radiation reçue.

"Comme une vague"

Le dispositif doit permettre de la mesurer en temps réel, selon Sylvain Girard, avec une sensibilité suffisante pour détecter une variation soudaine de la dose reçue, annonciatrice par exemple d'une tempête solaire. Imprévisible, elle propulse un flux de particules hautement énergétiques et très nocives. "Comme une vague, elle met environ une heure à monter avant d'arriver à son flux maximum", explique Nicolas Balcon, ingénieur en environnement radiatif au CNES.

Sur une mission lointaine, "si on se rend compte d’une augmentation soudaine, on pourrait déjà sauver l’électronique, faire rentrer l’astronaute qui serait à l’extérieur, ou se protéger dans des abris ou des combinaisons avec des biomatériaux atténuant l'effet de certaines radiations", et qui restent à inventer, ajoute l'ingénieur.

Pour travailler dans cet environnement parfois nocif, les futurs voyageurs vers la Lune et l'espace profond devront aussi maîtriser la télérobotique. Pour par exemple "piloter à distance un rover sur la Lune depuis la Gateway", la future station orbitale lunaire, explique Rémi Canton.

L'expérience Pilote va étudier comment un astronaute "utilise les informations tactiles et visuelles mises à sa disposition", pour mieux concevoir de futurs postes de pilotage. Thomas Pesquet portera un casque de réalité virtuelle, combiné à un dispositif de retour de force aux mains, "parce que la dextérité, la motricité fine, sont beaucoup affectées en impesanteur, on ne sent pas le poids de son bras, la force qu'on y met". Il devra notamment s'entraîner à manier un bras robotique dans une tâche de capture d'un véhicule virtuel.

Ce même casque sera mis à contribution dans l'expérience Immersive Exercise, qui plongera l'astronaute dans un environnement virtuel attractif quand il pédalera sur CEVIS, le vélo d'entraînement que les astronautes chevauchent quotidiennement pour limiter la fonte musculaire, indissociable des séjours en apesanteur. Thomas Pesquet a demandé pour ce qui le concerne un parcours dans Paris.

Il coiffera ensuite le bandeau de l'expérience Dreams pour s'endormir. À la différence des questionnaires utilisés jusqu'ici, il permettra, en enregistrant les phases de sommeil, de "comprendre comment le confinement et la microgravité affectent sa qualité", selon Rémi Canton. Un vrai sujet sur l'ISS, où les phases diurne et nocturne se succèdent en 45 minutes, et a fortiori pour des missions de longue durée, sur la Lune ou vers Mars.

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