L'ESA étudie sérieusement l'hibernation d'astronautes pour les voyages sur Mars

Sylvie Montard - 1er février 2022


Crédit : Science Photo Library
 
Une enquête menée par l'ESA suggère que l'hibernation humaine dépasse désormais le domaine de la science-fiction et pourrait devenir une technique révolutionnaire pour les voyages spatiaux. Pour envisager un voyage habité vers Mars, l'hibernation des astronautes pourrait être le meilleur moyen de réduire les coûts de mission, de réduire d'un tiers la taille des engins spatiaux et de maintenir l'équipage en bonne santé sur le chemin de la planète rouge.
 
« Nous parlons d'environ 30 kg par astronaute par semaine, et en plus de cela, nous devons tenir compte des radiations ainsi que des défis mentaux et physiologiques », explique Jennifer Ngo-Anh, coordinatrice de la recherche et de la charge utile de l'exploration humaine et robotique à l'ESA. La torpeur pendant l'hibernation est un mécanisme courant chez les animaux qui souhaitent conserver leur énergie. Il réduit le taux métabolique d'un organisme.
 
Réduire le taux métabolique d'un équipage en route vers Mars à 25% de l'état normal réduirait considérablement la quantité de fournitures et la taille de l'habitat, rendant l'exploration de longue durée plus faisable. « Là où il y a de la vie, il y a du stress », observe Jennifer Ngo-Anh. « La stratégie de l'hibernation humaine minimiserait également l'ennui, la solitude et les niveaux d'agressivité liés au confinement dans un vaisseau spatial », ajoute-t-elle.

Les animaux hibernent pour survivre aux périodes de froid et de pénurie de nourriture ou d'eau, réduisant leur fréquence cardiaque, leur respiration et leur température corporelle. Les ours semblent être le meilleur modèle pour l'hibernation humaine dans l'espace. Ils ont une masse corporelle similaire à la nôtre et ne réduisent leur température corporelle que de quelques degrés, une limite considérée comme sûre pour les humains. Comme les ours, les astronautes auraient besoin d'acquérir un surplus de graisse corporelle avant de s'endormir.


Crédit: Jon A. Arnemo

Pendant l'hibernation, les ours bruns et noirs se retirent dans leurs tanières et vivent six mois de jeûne et d'immobilisation. Si une personne passe six mois au lit, il y a une perte importante de muscles, de force osseuse et un risque accru d'insuffisance cardiaque. « Cependant, la recherche montre que les ours sortent sainement de leur tanière au printemps avec une perte marginale de masse musculaire, récupérée en seulement 20 jours. Cela nous enseigne que l'hibernation prévient l'atrophie par inactivité des muscles et des os, et protège contre les lésions tissulaires », explique Alexander Choukér, professeur de médecine à l'Université Ludwig Maximilians de Munich, en Allemagne.

De faibles niveaux de testostérone semblent favoriser une longue hibernation chez les mammifères. Mais les œstrogènes chez l'homme régulent fortement le métabolisme énergétique. « L'équilibre très spécifique et différent des hormones chez les femmes et leur rôle dans la régulation du métabolisme suggèrent qu'elles pourraient être des candidates idéales », ajoute Alexander.

Les ingénieurs de l'ESA chargés d'étudier l'hibernation humaine imaginent des nacelles à coque souple avec des paramètres affinés pour une hibernation douce : un environnement calme avec des lumières faibles, une température basse (moins de 10 °C) et une humidité élevée. Les astronautes bougeraient très peu, et porteraient des vêtements qui éviteraient la surchauffe. Des capteurs portables mesureraient leur posture, leur température et leur fréquence cardiaque.


Infographie d'hibernation. Crédit: ESA

Chaque caisson d'hibernation serait immergé dans un volume d'eau qui agirait comme bouclier contre les radiations. « L'hibernation aidera en fait à protéger les gens des effets nocifs des radiations pendant les voyages dans l'espace lointain », déclare Alexander. Avec l'équipage au repos pendant de longues périodes, l'intelligence artificielle entrera en jeu lors d'anomalies et d'urgences. « En plus de surveiller la consommation d'énergie et les opérations autonomes, les ordinateurs à bord maintiendront les performances optimales du vaisseau spatial jusqu'à ce que l'équipage puisse être réveillé ».

Source: esa.int
 
   
 
 
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