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Le mal de l'espace

Le Long Duration Exposure Facility, LDEF, fut lancé par la navette et abandonné pendant un an dans l'espace. Exposé en permanence aux rayonnements solaires et galactiques, il mesura la dégradation de différents matériaux dans le vide. Document NASA.

Les radiations (II)

Dans l'espace, il existe un risque invisible et mortel dont les effets ne se ressentent en général qu'au bout de plusieurs années seulement. En-dehors de la Terre les astronautes ne sont plus protégés contre les rayonnements solaires nocifs et les rayons cosmiques (des particules ionisantes de haute énergie émises par les étoiles et principalement les supernovae) par les écrans protecteurs que nous offrent l'atmosphère et le champ géomagnétique, sans parler de l'exposition aux impacts des micrométéorites.

Si ces rayonnments et ces particules sont invisibles ils n'en sont pas moins très dangereux. On connaît en particulier un effet spectaculaire des radiations solaires dans l'environnement terrestre; ce sont les manifestations des aurores polaires où le rayonnement corpusculaire émis par le Soleil rencontre les éléments du champ géomagnétique. Dans ce cas les effets sont inoffensifs et n'excitent que la bonne humeur des observateurs !

Mais dans l'espace les matériaux inertes ou vivants sont sensibles à l'ionisation de surface suite au bombardement par des protons de forte énergie émis par le Soleil et des ions lourds émis par les supernovae. Ces derniers éléments favorisent l'apparition de radicaux libres capables de briser localement l'ADN tandis que les ions lourds et les rayons X peuvent en théorie provoquer des mutations génétiques. Problème, les experts ignorent à ce jour s'il y a des risques de cancer mais on ne peut pas l'écarter.

Aussi dans l'incertitude, pour éviter ce genre d'exposition nocives, les sorties extra-véhiculaires (EVA) sont interdites parfois durant plusieurs jours lorsqu'une éjection de matière coronale par le Soleil (CME) est annoncée ou lors des tempêtes géomagnétiques importantes. Pour réduire encore un peu plus les risques d'irradiation pour l'équipage, la navette spatiale fait le gros dos et présente sa meilleure protection face au Soleil. Ceci dit il ne s'écoule par un jour où les satellites ne sont pas bombardés par des protons rapides ou des électrons ce qui entraînent régulièrement des anomalies pouvant aller jusqu'à la panne totale ou la perte des instruments.

Les sorties extra-véhiculaires (EVA) exposent les astronautes au vide, aux radiations, aux malaises et aux impacts micrométéoritiques sans parler des pannes éventuelles de l'un des dispositifs de survie de la combinaison spatiale comme une fuite d'eau ou un manque d'air. La prise de risque est maximale et les alertes toujours graves. A gauche, EVA d'Edward H.White lors de la mission Gemini IV le 9 juin 1965. Au centre, EVA de Buzz Aldrin lors de la mission Gemini XII le 11 novembre 1966. A droite, EVA de Bruce McCandless II équipé de son MMU lors de la mission STS-41B de la navette spatiale Challenger en 1984. Voici une vue générale en haute résolution. Documents NASA-NIX.

Malheureusement la protection qu'offre la navette spatiale ou la station ISS est bien peu de chose contre les radiations cosmiques issues de la Voie lactée ou des supernovae extragalactiques face auxquelles aucun bouclier n'est vraiment efficace. Que faire en effet lorsque des ions de fer traversent le système solaire à près de 300000 km/s... S'ils sont capables de traverser les blindages de la navette spatiale, ils peuvent facilement traverser les tissus, déchirer les cellules et fracasser les chaînes d'ADN, provoquant des mutations cellulaires et génétiques, quand ils ne détruisent pas ses composants, leur portant un coup fatal en développant des cancers.

Si nous prenons la dose de rayonnement reçue annuellement sur Terre pour unité (1 mSv), un séjour de 10 jours en orbite basse expose les astronautes à une dose de radiations 5 fois plus importante et un séjour de 3 mois à bord de la station ISS expose son équipage à une dose 70 fois supérieure ! Heureusement, en temps normal cela ne représente jamais que la dose de rayonnement de quelques radiographies.

Mais là où la situation s'aggrave serait lors d'un voyage vers Mars ou les astéroïdes qui durerait au moins 972 jours (dont 455 jours sur place à attendre la prochaine fenêtre de départ) durant lequel les astronautes devraient subir des doses de radiations 1000 fois plus importantes que sur Terre !

A gauche, le rayonnement et les particules issues du Soleil ou des rayons cosmiques présentent une énergie suffisante pour endommager les chaînes d'ADN, conduisant à des mutations génétiques. Elles peuvent occasionnellement développer des cancers. Au centre, un échantillon d'ADN sanguin prélevé chez un astronaute d'ISS et marqué par fluorescence. Tous les brins d'ADN colorés sont des segments d'ADN brisés qui ont mal été réparés. Une couche de plastique en polyéthylène de 1 cm d'épaisseur permet d'éviter de telles symptômes. Mais dans le cas d'éruptions solaires libérant des protons de plusieurs dizaines de MeV, cette protection est insuffisante. Si 5% des cellules de moelle survivent, la régénération est possible et la personne survivra sans nécessiter de transplant. Toutefois, même protégé, un astronaute pourrait encore développer des problèmes de santé à long terme : cancer, cataracte et autre maladie. Aucune combinaison spatiale ne peut stopper tous les protons solaires. Si le sang peut être régénéré, l'astronaute survivra mais devra surveiller les incidences à long terme. La NASA envisage aujourd'hui de fabriquer des combinaisons spatiales filtrantes, protégeant spécialement la moelle osseuse. A droite, le niveau des doses de radiation et des risques associés relevés durant les missions Apollo. Documents NASA/MFSC/Science@NASA et Mike Lockwood (2007) adaptés par l'auteur.

Des recherches menées par Francis Cucinotta au Johnson Space Center de la NASA ont démontré que l'irradiation du cerveau de rats par des doses non mortelles d'ions lourds de fer provoquait une réduction de la production de dopamine par l'encéphale. Or ce neurotransmetteur agit sur les fonctions de la mobilité, les processus de la connaissance et de la mémoire. A fortes doses d'ions lourds des tumeurs se développent. Cependant la prise d'antioxydant comme... de la confiture aux myrtilles ou la prise de Tamoxifène, un anticancérigène, réduisait la prolifération des tumeurs ou refigorait nos petits rats.

A l'heure actuelle, les médecins de l'espace travaillant pour les agences spatiales américaine, européenne, russe ou japonaise nous disent qu'ils connaissent bien les effets de ces rayonnements sur l'organisme, ils savent comment les arrêter mais tous les chercheurs constatent que si certaines cellules mutantes deviennent malignes, d'autres ne développent pas de cancer. La réaction des cellules est souvent inattendue. On ignore en fait comment et pourquoi un cancer se déclenche. Une voie de recherche consiste actuellement à traiter directement les gènes. Si nous savions sous quelles conditions se développe un cancer, les ingénieurs et les médecins pourraient mieux protéger les astronautes ainsi que les futurs touristes spatiaux. En attendant, seul le port d'une combinaison spatiale anti-radiation, mais jamais étanche à 100 %, et le confinement dans des pièces blindées permet de protéger les astronautes mais ces mesures de protections ne peuvent pas leur garantir une inocuité totale, ce qui pose la question des conséquences après le retour sur Terre.

Cancer : développement d'une tumeur

Avant de poursuivre, voyons concrètement comment se développe une tumeur maligne, un sujet qui préoccupe malheureusement une bonne partie de la population.

Le cancer peut toucher tous les tissus, l'épiderme comme les organes internes, y compris le cerveau (tumeur cérébrale) et le sang (leucémie). Il reçoit généralement le nom de l'organe infecté.

On ignore exactement le nombre de mutations nécessaires au développement d'un cancer, sans doute moins de dix, et son développement est parfois inattendu. Ci-dessous, dans la partie gauche du dessin, la tumeur apparaît lorsque l'ADN cellulaire subit une mutation génétique (suite à un facteur héréditaire, un aliment cancérigène, une pollution, une radiation, etc). A ce sujet, contrairement à ce qu'on pensait il y a encore quelques décennies, selon l'Institut national du cancer (F), les UV-A (315-400 nm) sont également à l'origine des cancers de la peau et pas uniquement les UV de plus courte longueur d'onde.

Lorsque une cellule subit une mutation, elle commence à se diviser plus rapidement que la normale. C'est la phase d'hyperplasie. A ce stade, certaines cellules peuvent subir d'autres mutations qui peuvent déclencher une accélération des divisions cellulaires, lui donnant un aspect anormal, c'est la dysplasie. A mesure que le temps passe, l'une des cellules subit encore une autre mutation. La cellule et ses descendantes deviennent alors anormales, tant en croissance qu'en apparence.

A lire : Les effets connus des UV sur la santé, OMS

Les différentes étapes de l'évolution d'une tumeur maligne à la surface de la peau. Document BSCS and Videodiscovery, Inc.

Si la tumeur est toujours présente dans les tissus d'origine, on atteint le stade de cancer in situ. Il peut rester inoffensif et en l'état de manière permanente. Si certaines cellules subissent de nouvelles mutations, la tumeur peut envahir les tissus avoisinant et contaminer les cellules via le réseau sanguin ou la lymphe. A ce stade la tumeur est dite maligne. Les cellules qui se sont échappées peuvent provoquer de nouvelles tumeurs ailleurs dans le corps, il s'agit des métastases. Seule une intervention chirurgicale précoce et parfois une chimiothérapie permettent d'extraire ou de tuer les cellules cancéreuses. Notons que quelques liens vers des instituts de recherches contre le cancer sont repris en fin de troisième page.

Le risque de cataracte

Mais un autre risque était jusqu'ici totalement ignoré, celui des "flashes" que perçoivent les astronautes en orbite. Des particules rapides frappent en effet régulièrement la rétine des astronautes, produisant de faux signaux qui se manifestent comme autant de flashes dans leurs yeux. A priori inoffensifs, pendant plus de 30 ans personne ne s'en est vraiment inquiété jusqu'au jour où le Dr. Francis A. Cucinotta du Radiation Health Office du centre spatial Johnson de la NASA étudia les dossiers médicaux de 295 astronautes. A défaut de données épidémiologiques, jusqu'en 2001 on ignorait quels étaient les effets des radiations sur le développement des cancers ou des cataractes (opacification progressive du cristallin).

Cucinotta démontra qu'il existait un lien entre l'augmentation de la dose de radiation (plus de 8 mSv) et le risque de cataracte, phénomène qui n'apparaissait pas chez les astronautes ayant été exposés à des doses inférieures. Aujourd'hui 48 astronautes retraités sont concernés par cette maladie, principalement ceux ayant participés aux missions lunaires et aux activités extra-véhiculaires.

L'oeil et le phénomène de cataracte qui consiste en un opacissement progressif du cristallin. La chirurgie permet aujourd'hui de remplacer cette petite lentille bien utile. Documents Safir.

La cataracte présente plusieurs stades évolutifs, plus ou moins handicapants. Elle se manifeste par des images qui paraissent plus sombres ou dédoublées, des halos autour des lumières et des modifications des couleurs. Dans la pire des situations le cristallin devient totalement opaque et le seul remède consiste à le remplacer par un implant souple.

La NASA a développé des contre-mesures afin de protéger ses futurs équipages. Parmi celles-ci, ils imposent une réduction de la durée d'exposition aux rayonnements ultraviolets solaires, le port de lunettes anti-UV, l'installation de nouveaux écrans protecteurs sur la Station Spatiale Internationale, et poursuivent la recherche sur les antioxydants tels que les vitamines C, E et beta-carotène qui ralentissent la progression de la cataracte.

La NASA a déjà amélioré la protection d'ISS, principalement autour des quartiers d'habitation comme les couchettes et la cambuse (la "galley" ou "cuisine") où les astronautes passent l'essentiel de leur temps. Des matériaux riches en hydrogène comme les polyéthylènes ont démontré leur faculté de réduire sensiblement les doses de radiations. Enfin, les stations de contrôle au sol surveillent de près le niveau de radiation au niveau de l'orbite d'ISS afin que les astronautes se réfugient dans les compartements les mieux blindés si le taux de radiation augmente suite à une éruption solaire. Le métier d'astronaute comprendra donc toujours une part de risque non négligeable.

Perte d'acuité visuelle et syndrome VIIP

Au cours des missions spatiales de longue durée à bord de la station ISS, les médecins ont constaté que l'acuité visuelle des astronautes se détériorait. Ainsi, dans le cas de John Phillips né en 1951 et qui séjourna plus de six mois à bord d'ISS en 2005, son acuité visuelle est passée de 20/20 à 20/100 après sa mission. Les experts estiment que 80 % des astronautes souffrent de ce que les scientifiques ont appelé le syndrome de tension intracrânienne de déficience visuelle, VIIP en abrégé (visual impairment intracranial pressure syndrome).

La rétine d'un oeil sain emmétrope (sans défaut visuel). La tache jaune est la papille au centre de laquelle est attachée le nerf optique. La tache sombre est la macula au centre de laquelle se trouve la fovéa contenant ~50000 cônes photosensibles où se forme l'image lors de la vision directe. Document UHB Trust.

Les chercheurs ont observé plusieurs changement structurels dans les yeux des astronautes dont certains furent permanents. Les tests médicaux dont Phillips a fait l'objet et notamment les scans de sa rétine effectués à l'École Miller de Médecine de l'Université de Floride à Miami ont montré que pendant son séjour dans l'espace, la partie arrière de ses yeux s'est aplatie et sa rétine fut poussée en avant. Son nerf optique s'est enflammé et ses yeux ont présenté des plis choroïdiens, principalement sous forme de stries. Les astronautes qui ont effectué des séjours de longues durées dans l'espace présentent également un niveau anormalement élevé de liquide cérébro-spinal dans le cerveau[4].

En 2016, les chercheurs ont suggéré que ces symptômes avaient été provoqués par une augmentation de la pression sanguine intracrânienne pendant le vol spatial. Ce problème oculaire serait provoqué par des changements dans les liquides oculaire et cérébro-spinal en réponse à la microgravité. Mais à l'époque, ce n'était qu'une hypothèse qu'il fallait encore étudier.

Au cours du meeting annuel de la Radiological Society of North America (RSNA) qui s'est tenu en 2017, pour la première fois les chercheurs ont présenté des preuves du rôle direct du liquide cérébro-spinal dans les déformations oculaires que présentent les astronautes atteints de VIIP.

Malheureusement sur Terre, il est pratiquement impossible de simuler la microgravité de l'espace et donc de reproduire et de mesurer la pression intracrânienne d'un séjour dans l'espace et encore moins de mettre en évidence ces signes cliniques. Selon les chercheurs, il n'existe que deux tests chirurgicaux permettant de mesurer la pression sanguine dans le cerveau : la ponction spinale et la trépanation (le perçage d'un petit trou dans le cerveau). Selon le J.D. Polk, docteur aviateur auprès de la NASA, outre "le risque d'infection, ce sont des opérations hasardeuses et franchement difficiles à réaliser dans l'espace" a-t-il précisé au "Washington Post". L'alternative est d'étudier ce syndrome sur Terre pendant les quelques dizaines de secondes de gravité zéro lors de vols paraboliques en mettant des volontaires en position inclinée tête vers le bas de façon à augmenter la pression oculaire. Mais jusqu'à présent, ces méthodes n'ont pas apporté beaucoup d'informations.

Ceci dit, certains astronautes comme Clayton Anderson n'a pas subit ces problèmes de vision pendant les 5 mois qu'il passa à bord d'ISS. Après avoir étudié son cas au centre spatial Johnson de la NASA (JSC), Anderson déclara sur un forum : "il est apparu que je possédais une protéine spéciale dans mon corps qui évitait l'apparition de ce phénomène".

Le syndrome VIIP est un obstacle majeur dans les plans de la NASA visant à envoyer des humains sur Mars (si elle en a les moyens). Ce voyage devrait durer entre six et neuf mois et les responsables ne peuvent pas se permettre d'avoir des astronautes qui perdent leurs facultés visuelles à la moitié du voyage. Mais nous verrons dans d'autres articles qu'un voyage vers Mars présente bien d'autres risques.

Parmi les solutions envisagées, l'ingénieur biomédical Ross Ethier du Georgia Tech a conçu un système permettant de drainer les fluides corporels vers les jambes durant le vol. Toujours à l'état de développement, l'encombrement du dispositif n'est pas encore déterminé ni combien de temps les astronautes devraient le porter chaque jour. Une autre solution serait de recourir à des ultrasons ou même à un implant crânien qui pourrait aider les scientifiques à étudier la pression intracrânienne des astronautes pendant les vols spatiaux sans recourir à la chirurgie. 

Dans tous les cas, il est impératif que ce problème soit résolu pour assurer la sécurité d'un voyage spatial ou d'un séjour dans une station spatiale au-delà de quelques jours.

La mortalité cardiovasculaire

Le physiologue Michael D.Delp du Département de Nutrition de l'Université de Floride et son équipe ont publié en 2016 une étude dans "Scientific Report" montrant que les astronautes ayant participé au programme Apollo présentent une mortalité d'origine cardiovasculaire significativement plus élevée que leurs collègues ayant effectué des missions en orbite terrestre basse (LEO) ou n'ayant pas encore effectué de mission dans l’espace.

Cette étude a porté sur 42 astronautes dont 37 hommes et 5 femmes y compris 7 hommes du programme Apollo dont certains étaient des vétérans des programmes Mercury, Gemini et Skylab, le groupe n'ayant jamais volé servant de "groupe témoin". Certains astronautes ont cumulé un temps dans l’espace en dehors de la magnétosphère d'environ 15 jours.

Les résultats montrent que si les taux de décès par cancer ne différent pas dans les deux groupes d’astronautes, le nombre de décès d’origine cardiovasculaire est près de 4 fois supérieur chez les astronautes du programme Apollo que chez les membres d'équipage de la NASA ayant participé à des missions en orbite LEO et 5 fois supérieur à celui des astronautes n'ayant pas encore volé. En revanche, les chercheurs n'ont pas observé de différence en ce qui concerne le taux de décès d'origines cardiovasculaires entre les deux derniers groupes.

De plus, tous les décès ont été observés chez des astronautes de sexe masculin, et ce quel que soit le groupe considéré. Rappelons que Neil Armstrong qui fut le premier homme à fouler le sol lunaire, est justement décédé le 25 août 2015 à l'âge de 82 ans des suites de complications cardiovasculaires survenues après un pontage coronarien.

Pour expliquer cette différence de mortalité cardiovasculaire, Michael Delp et ses collègues en collaboration avec des chercheurs du centre Ames de la NASA ont analysé 6 à 7 mois après leur retour sur Terre les paramètres biochimiques de rongeurs embarqués à bord de vaisseaux spatiaux afin de connaître l'état inflammatoire de l'épithélium vasculaire, c'est-à-dire des cellules tapissant l’intérieur des vaisseaux sanguins, suite à leur exposition aux rayons cosmiques.

A lire : The Impact of Sex and Gender on Adaptation to Space: A NASA Decadal Review, 2014

A gauche, taux de mortalité proportionnel de la population américaine de 55-64 ans comparé à celui des astronautes. * Les différences significatives (Prob. ≤ 5 %) avec la population américaine de 55-64 ans à l'époque du décès. ° Les différences significatives (Prob. ≤ 5 %) parmi les astronautes n'ayant pas volé. ^ Les différences significatives (Prob. ≤ 5 %) parmi les astronautes ayant volé en orbite basse (LEO). A droite, les différents risques biomédicaux auxquels sont exposés les astronautes en fonction du sexe. Documents NASA/NSBRI adaptés par l'auteur.

Il est apparu chez ces rongeurs des malfonctions de l'épithélium vasculaire suite à l'exposition aux radiations, et ce indépendamment de la présence simulée ou de l'absence de pesanteur. Les chercheurs soupçonnaient déjà que chez l'être humain, les rayonnements ionisants pouvaient induire des complications à longue échéance suite à des inflammations chroniques au niveau du système cardiovasculaire. Elles pourraient par exemple se manifester par une obstruction de certains vaisseaux sanguins, ce qui pourrait provoquer un infarctus du myocarde ou un accident vasculaire cérébral.

Toutefois les chercheurs ont relevé un paradoxe : la dose de rayons cosmiques galactiques reçue (0.29 cGy soit 2.9 mSv, un taux comparable à la radioactivité naturelle du sol européen qui est de 2.54 mSv/an) était voisine entre le groupe d'astronautes du programme Apollo et celui ayant volé en orbite LEO. Les chercheurs supposent que les astronautes restés sous la protection de la magnétosphère terrestre auraient été exposés à des doses inférieures de rayons cosmiques. En revanche, les astronautes ayant été sur la Lune et qui n'étaient que faiblement abrités des rayonnenents cosmiques par le module lunaire auraient probablement été exposés à des neutrons, ce qui n'arrive pratiquement pas à intérieur des vaisseaux spatiaux plus lourds comme la navette spatiale ou la station ISS qui dispose de protections antiradiations.

Bien que cette étude porte sur un échantillon réduit et qu'il reste certaines inconnues quant à l'origine de ces décès, cette étude indique qu'un vol spatial même de courte durée en-dehors de la magnétosphère terrestre présente un risque significatif de mortalité cardiovasculaire qui jusqu'ici a été sous-estimé. Dans ce cas, on peut sérieusement revoir à la hausse les systèmes de protection antiradiations des futurs vaisseaux spatiaux habités, des habitats lunaires et se demander si les équipages prêts à s'envoler à destination de Mars ou d’autres planètes du système solaire sont encore partant pour l'aventure... Autant le dire franchement, connaissant tous les risques d'une telle aventure, mieux vaut être célibataire et sans attaches et pourtant les candidats se bousculent au portique d'embarquement ! On en reparlera dans quelques décennies.

L'équilibre psychologique

En général les astronautes et autre pilote d'essai font preuve d'un étonnant sang froid et d'un calme impressionnant en situation de stress, face au danger par exemple ou en état d'isolement. Dans des situations inattendues où "le ciel vous tombe sur la tête" ou lorsque des réflexions vous émoussent les sens ou des évènements fortuits indésirables surviennent, y compris d'ordre socio-professionnel (accident, chômage, décès d'un proche, etc) certaines personnes sont prises de crise de nerf, deviennent hystériques, paranoïaques, perdent le souffle, sont en proie à des malaises, leurs ganglions lymphatiques enflent au point que certaines personnes doivent être hospitalisées alors que d'autres dépriment, passent pour être insensibles ou prennent les choses avec calme et sérénité tout en agissant si nécessaire dans l'urgence.

En matière d'équilibre mental le fait de bénéficier d'une grande expérience astronautique et de connaissances techniques pointues ne permettent pas pour autant de résoudre les conflits psychologiques. Si certaines méthodes de sophrologie permettent d'acquérir certaines méthodes de relaxation et un peu de psychanalyse aide à relativiser les choses, lorsqu'il faut prendre une décision à l'occasion d'un évènement grave, émotionnellement choquant ou qui survient très rarement, on peut rapidement se sentir impuissant, perdre ses repères, paniquer et ne pas agir correctement ou être pétrifié et ne plus pouvoir agir du tout. De plus, quand nous sommes "sous le choc" d'un évènement stressant, il est difficile d'avoir les ressources mentales et parfois physiques nécessaires pour "prendre sur soi" et "assurer", gérer l'imprévu en effectuant rapidement une analyse correcte de la situation pour résoudre le problème au mieux et dans les plus brefs délais. C'est ici que le héros de notre histoire apparaît tout auréolé de l'espoir de la race humaine. Nous pouvons citer quelques exemples célèbres.

Piloter des prototypes en état de stress est une affaire à réserver aux pilotes d'essais et aux astronautes. A gauche, Neil Armstrong au commande d'un prototype X-15 au Dryden Flight Research Center en 1961. L'année suivante le X-15 de Jay McKay s'écrasa au Lac Mude au Nevada, le pilote fut indemme. Au centre, le LEM Eagle d'Apollo XI en orbite lunaire le 20 juillet 1969. Selon les experts, la mission d'Apollo XI avait 60 % de réussir. Tellement sollicité de données au moment de l'alunissage, l'ordinateur du LEM rendit l'âme contraignant Neil Armstrong à prendre les commandes manuelles. A droite, le module de service d'Apollo XIII endommagé en avril 1970 par l'explosion d'un réservoir d'oxygène. Documents NASA-NIX et NASA/DFRC.

Ainsi au cours de l'alunissage d'Apollo XI, alors que le LEM consommait ses dernières gouttes de carburant et que l'ordinateur de bord était en surcharge, incapable de piloter le module de descente, la situation devenait critique et il fallait de toute urgence prendre une décision : soit on laissait faire le pilote automatique avec le risque de crasher le LEM et de tuer l'équipage par la même occasion soit on passait en commandes manuelles. Se basant sur sa longue expérience de pilote d'essai et sa préparation à ce genre de manoeuvres, Neil Armstrong n'hésita pas longtemps et pris les commandes, estimant être capable de réussir. Preuve qu'il avait conscience des risques, son pouls battait tout de même à 156 pulsations/minute (alors qu'il était à 80 pulsations/minute peu avant) et celui de Buzz Aldrin était à 160 !

Pour Armstrong il n'y avait pas de différence entre piloter le LEM à 400000 km de chez lui dans une situation critique et faire la même expérience sur Terre sécurisée par un siège éjectable ! Mais sans ordinateur de bord et de plus sur la Lune, c'est un risque que peu de personnes auraient accepté de prendre. Il fallait vraiment qu'Armstrong ait du sang-froid, soit expérimenté, évalue les risques en un instant et connaisse parfaitement le fonctionnement et les ressources du LEM pour se dire "je maîtriserai cette machine, on y arrivera". Bien que la situation fut critique, Armstrong estimait que tout était sous contrôle et la mission d'Apollo XI connut le triomphe que l'on sait.

Pendant ce temps Michael Collins passa du côté obscur de la Lune, seul à bord du module de service et perdit tout contact avec la Terre sans même s'alarmer, que du contraire. D'autres astronautes ont avoué qu'en pareille circonstance cela aurait été la panique à bord... Collins déclara par la suite avoir ressentit "quelque chose proche de l'exaltation".

Plus tard, James Lovell Jr de l'équipage d'Apollo XIII annonça tranquillement à Houston, "We've got a problem". En fait l'un des réservoirs d'oxygène avait explosé et endommagé le module de service, compromettant le retour sur Terre, rien que ça ! Avec l'aide des experts au sol l'équipage bricola des moyens de survie avec des boîtes et des tuyaux en plastique de récupération qui leur permirent de revenir en catastrophe sur Terre et d'être salués à la hauteur de leur mérite.

EVA de James S. Voss lors de la mission STS-101 pour assembler le bras de la grue. Document NASA-NIX.

En 1995, Valery Polyakov provoqua un incendie à bord de Mir à cause d'une bouteille d'oxygène. Après avoir éteint les flammes naissantes avec des vêtements, il prit son icône préférée et alla prier dans une pièce adjacente.

Enfin, lors d'une EVA mémorable à bord d'ISS, le 16 juillet 2013 le spationaute italien Luca Parmitano vit sa combinaison spatiale se remplir d'eau suite à une fuite de son système de survie. Après avoir averti ses collègues et le centre de contrôle, il tenta tant bien que mal de rejoindre le vaisseau n'y voyant plus qu'à moitié. Quand il fut enfin en sécurité à bord d'ISS, ses collègues furent surpris de voir que l'eau remplissait son casque jusqu'à son nez au point et il était à deux doigts de se noyer dans sa propre combinaison ! Suite à cet incident grave la mission fut abandonnée.

Selon la NASA, l'incident aurait pu être évité s'il n'y avait pas eu d'erreur (que d'autres appeleront des manquements) dans la chaîne de commandement et notament des astronautes eux-mêmes. En effet, un incident similaire s'était déjà produit une semaine auparavant sans qu'il soit remonté au commandement de la NASA. L'information n'aurait pas été communiquée pour diverses raisons dont l'une était de ne pas perturber le déroulement des expériences toujours soumises à des plannings très serrés qu'il était convenu d'optimiser vu le prix de telles missions. Ce premier incident concernait un défaillance de la poche d'hydratation de la combinaison. Les risques auraient ainsi été minimisés par l'équipage d'ISS et les opérateurs au sol. Moralité, évitez de mentir car cela se retourne toujours contre vous et dans ce cas-ci les conséquences auraient pu être dramatiques.

Il faut donc vraiment avoir le "coeur bien accroché" comme on dit pour accepter les contraintes et les risques que prennent les astronautes. Toutes ces actions sont stressantes, source d'excitation, de panique, d'erreurs, bref de réactions inadaptées et parfois incontrôlables. Dans ces conditions l'aide des collègues est la bienvenue pour décharger le stress, partager ses émotions et distribuer le travail, quand ils sont disponibles. Sinon, on ne peut compter que sur soi, son sang-froid et ses compétences pour ne pas "perdre les pédales", paniquer et risquer l'accident.

Quand on demande à ces héros ce qu'ils ressentent devant cette reconnaissance publique, s'ils ne sont pas illuminés pour la circonstance et tout simplement déconnectés du réel pour un temps, la plupart des héros restent humbles et ne considèrent n'avoir fait que leur travail. Cette attitude est pour eux naturelle et fait partie de leur style de vie, de leur manière de concevoir le travail en équipe, bref de leur façon d'appréhender le monde.

Ainsi Neil Armstrong n'acceptait pas cette reconnaissance publique : "pourquoi me féliciter quand il s'agit de l'aboutissement du travail de toute une équipe ? [...] Pourquoi donc me considérer comme un héros quand d'autres auraient fait la même chose ? [...]J'aimerais que l'on efface les traces que j'ai laissé sur la Lune". C'est ici que l'on pose alors la question qui fâche : et à qui pensez-vous ?

Car il y a le héros que tout le monde voudrait être pour la reconnaissance ou n'importe quelle autre raison obscur, et le fait d'agir dans le cadre d'une mission, et plus est en situation de stress comme si de rien n'était.

Si votre patron est à sa place cela signifie en général qu'il est capable de se projeter à long terme, de prendre des décisions qui engagent l'avenir de la société, de placer chaque homme à la place qui valorise ses capacités. Ce travail se réalise parfois dans des situations stressantes que le simple employé ne pourrait pas supporter. Certains managers ont même besoin de ce stress pour fonctionner. Sa position peut donc être valorisante et enrichissante pour certains ou très pénible à supporter pour un employé qui vient de recevoir une promotion mais également plus de responsabilités. Ce point limite à ne pas dépasser est ce que certains appellent péjorativement le "seuil d'incompétence" pour qualifier ceux qui ne sont pas à leur place.

Le pilote William R.Pogue en équilibre sur le doigt du Cdt Gerard P.Carr à bord de Skylab 4 le 1 février 1974. Document NASA/GRIN.

De la même manière l'astronaute qui doit effectuer une sortie dans l'espace pour réparer un instrument de survie n'a, il est vrai, fait que son travail et ne s'attend pas à être remercié tout spécialement pour son geste. Or pour l'homme de la rue il devient un héros, capable d'affronter seul l'impossible pour sauver l'équipage. A chacun d'apprécier le geste.

Ni la NASA ni aucune autre agence ne fait vraiment de publicité pour relater les petits accidents liés au stress ou à l'ennui qui peut survenir là-haut lorsque l'espace est confiné et que l'on doit supporter les attitudes provocantes, prétentieuses, stupides ou enfantines des collègues. Aussi a-t-on assisté parfois à des comportements inhabituels : des prises de main à bord de Mir le jour de l'An, une Canadienne s'est plainte d'avoir été embrassée de force par un Russe et un Japonais a demandé de quitter le vaisseau car il ne supportait plus le bruit (il est vrai que même à bord de la station ISS, le bruit du système d'air conditionné atteint parfois 80 dB).

Depuis les premières missions Skylab, la NASA avait considéré qu'il fallait bombarder les astronautes de travail de peur qu'ils ne s'ennuient ou subissent un stress dû à l'isolement et l'enfermement : "Suivant notre système, raconta un chef de vol, nous ne devions pas leur laisser une minute de répit". Cela n'a pas duré longtemps. En février 1974 les contrôleurs de Houston envoyèrent 2 mètres d'instructions à l'équipage de Skylab 4 constitué de 3 astronautes, dont certaines devaient se dérouler pendant les repas. C'en était trop. Sans mettre de gants le Cdt Gerard P. Carr annonça aux contrôleurs que l'équipage était en grève ! Il prendrait le temps de se détendre et d'agir comme bon lui semble. Ils en profiteraient pour regarder par les hublots et prendre des photos.

Abasourdis, les contrôleurs durent s'incliner et admirent que le temps de repos était "nécessaire" et "inaliénable". Au prix de telles missions la NASA a bien compris la leçon mais continue malgré tout de surveiller le rythme de travail de ses employés très spéciaux.

Selon l'astronaute américain Andrew Thomas qui vécut à bord de Mir, si vous laissez les gens oisifs dans un espace confiné il ne faudra pas deux jours pour que le stress s'installe. Sachant cela les astronautes se prennent en charge, s'organisent et effectuent des rotations afin que chacun dispose de temps libre, et tout marche très bien comme ça.

A consulter : Press Kit d'une mission à bord d'ISS

Du reste, même libre de ses actes, en bonne santé et sans tracas, un médecin spatial n'a aucun moyen de savoir pourquoi un astronaute est pris de lassitude ou refuse de travailler. Il est peut-être déprimé mais il souffre peut-être simplement de l'isolement. Chacun s'ennuie ou s'énerve déjà quand il doit passer quelques jours isolé dans une chambre de 10 m2. Que dire quand le séjour se prolonge...  C'est aussi pour cette raison que les astronautes peuvent emporter avec eux des photographies, un lecteur MP3, même un peu de nourriture et des objets personnels car certains ont besoin de se créer un petit chez soi; cela les aident à garder le moral, à se rassurer en retrouvant certains repères.

Créer un corps humain digital est l'un des projets de la médecine spatiale.

Pour résoudre ces problèmes et bien d'autres qui relèvent de la psychiatrie, la NASA a créé en 1997 le National Space Biomedical Research Institute, NSBRI, en association avec douze universités ou instituts et dirigée par Laurence Young.

Son objectif est d'étudier les problèmes biomédicaux dans l'éventualité d'une mission habitée vers Mars. On y discute des traumatismes, la manière d'opérer les astronautes à plusieurs millions de km de distance, de trouver les moyens d'arrêter la perte de tissu osseux, l'hypertension crânienne, de diagnostiquer objectivement et scientifiquement leurs malaises, les troubles visuels, nerveux et du comportement ou des moyens de mesurer le stress, le moral et autre déprime.

Car pour prendre deux exemples extrêmes, il faut bien se dire qu'en cas d'infection globale ou de mutinerie une analyse empirique fondée sur les dires des membres de l'équipage est inadéquate et peut avoir des conséquences dangereuses. Si une paranoïa s'installe par exemple, il peut s'écouler des jours avant que l'on découvre l'incident.

La solution envisagée repose sur l'utilisation d'outils informatiques et de robots capables de reconnaître les états émotionnels ou les expressions du visage par exemple. Nous savons tous qu'une personne qui fronce les sourcils est plutôt mécontente ou qu'une personne nerveuse peut présenter une température corporelle plus élevée à hauteur du visage ou des mains, une tachycardie (accélération du pouls) ou se mettre à suer. Encore faut-il doser ces sentiment subtils et les mettre en corrélation avec d'autres attitudes, symptômes et évènements pour établir un diagnostic scientifique correct.

David Dinges, directeur chargé au NSBRI des troubles nerveux et du comportement et Dimitri Metaxas, informaticien, travaillent sur un logiciel de ce type tandis que d'autres chercheurs élaborent des appareils pour diagnostiquer les problèmes cardio-vasculaires (Richard Cohen) ou cherchent une solution pour protéger les astronautes des noyaux lourds avec des boucliers en polyéthylène. Certains de leurs projets auront certainement des retombées concrètes dans notre vie quotidienne.

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[4] Le liquide cérébro-spinal est le liquide biologique transparent dans lequel baigne le cerveau et la moelle épinière secreté par les plexus choroïdes. Il se compose de 99 % d'eau, de glycémie (glucose), de protéines et d'ions Na+, Cl-, K+ et CA2+. Ce liquide joue plusieurs rôles : il amortit les mouvements ou les chocs qui risquent d'endommager le cerveau ou la moelle épinière, il transporte les hormones, les nutriments, il évacue les déchets du métabolisme et permet d'isoler électriquement la moelle épinière. C'est grâce à une ponction lombaire entre les 4e et 5e vertèbres lombaires qu'on peut prélever un peu de liquide cérébro-spinal et analyser ses propriétés.


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