Scott Kelly, montré ici dans la coupole de la Station spatiale internationale, a terminé une mission spatiale d'un an en mars 2016.
(Image: © NASA)
SAN FRANCISCO - La NASA va secouer un peu les choses en orbite terrestre basse pour se préparer au saut géant vers Mars.
L'agence a consulté le Station spatiale internationale (ISS) comme terrain d'entraînement clé pour des voyages plus lointains depuis que les premiers astronautes ont visité le laboratoire en orbite en novembre 2000. Mais la NASA prévoit de renforcer ce rôle pour la station dans un proche avenir, traitant l'ISS plus explicitement comme un "transit vers Mars analogique "pour préparer les missions en équipage sur la planète rouge dans les années 2030.
"Nous pourrions vraiment faire bien plus", a déclaré Julie Robinson, scientifique en chef de la NASA pour le programme ISS, samedi 2 novembre lors de la première conférence sur l'innovation en santé spatiale. "Nous sommes prêts à en faire plus, car nous avons 20 ans de très bons ensembles de données."
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Robinson a dirigé une équipe multidisciplinaire qui a récemment identifié un quelques modifications d'utilisation de l'ISS qui pourrait aider à ouvrir la voie en équipage de la NASA à la planète rouge. L'un de ces «cas d'utilisation» mène plus de missions d'un an sur le laboratoire en orbite.
Les membres d'équipage passent généralement environ six mois à bord de l'ISS avant de redescendre sur Terre. Mais c'est beaucoup plus court qu'une mission sur Mars; le voyage sur la planète rouge prend de huit à neuf mois dans un sens avec la technologie de propulsion actuelle. Donc, la NASA veut plus de données sur la effets des vols spatiaux de longue durée sur la santé physiologique et psychologique des astronautes. (L'ISS n'est pas un parfait analogue de Mars à cet égard, bien sûr; il réside dans la magnétosphère protectrice de la Terre et est donc exposé à moins de dommages radiation qu’un vaisseau à destination de Mars.)
À ce jour, l'agence a lancé une seule mission ISS d'un an, envoyer Scott Kelly vivre sur le laboratoire en orbite de mars 2015 à mars 2016. Le cosmonaute russe Mikhail Korniyenko a également participé à ce vol, passant 342 jours dans l'espace, tout comme Kelly.
La NASA a également étendu les séjours de l'ISS de deux autres astronautes dans la gamme "Mars transit": Peggy Whitson a accumulé 289 jours de vol continu en 2016 et 2017, et Christina Koch, qui est arrivée dans le laboratoire en orbite en mars, devrait maintenant descendre en février 2020.
Mais ces trois points de données ne suffisent pas, a déclaré Robinson.
"Ce que nous disons maintenant, c'est que nous voulons vraiment augmenter d'un cran et ajouter 10 autres sujets à cette base de données américaine", a-t-elle déclaré.
Le programme ISS a approuvé ce plan, que la NASA peut commencer à mettre en œuvre une fois qu'un taxi astronaute privé sera opérationnel, a ajouté Robinson.
Le programme d'équipage commercial de la NASA a financé le développement de deux de ces capsules: SpaceX's Dragon d'équipage et Boeing CST-100 Starliner. Les deux pourraient commencer à voler des gens l'année prochaine. Mais jusqu'à ce que cela se produise, la NASA restera dépendante du vaisseau spatial russe Soyouz pour amener les astronautes vers et depuis le laboratoire en orbite. Et cela pose un problème de planification.
"Nous devons avoir le contrôle de notre canot de sauvetage afin de contrôler le calendrier de l'équipage", a déclaré Robinson.
"Et nous travaillons toujours avec nos collègues russes pour définir s'ils vont également faire participer des cosmonautes", a-t-elle ajouté. "Parce que c'est la plus forte [option], c'est si nous avons les deux entités qui collaborent, comme nous l'avons fait avec Mikhail et Scott."
Le deuxième cas d'utilisation dépend également de la disponibilité d'un véhicule privé - en particulier, Starliner. La NASA veut en savoir plus sur les capacités des astronautes "déconditionnés" par des vols spatiaux de longue durée, pour voir ce qu'ils pourront faire immédiatement après leur atterrissage Mars après leur long voyage. Par exemple, auront-ils suffisamment de motricité fine pour remplacer les câbles d'alimentation de leur atterrisseur ou effectuer d'autres tâches délicates si nécessaire?
Ce n'est pas une question idiote. Considérez à quoi ressemblent les astronautes sans défense après leur retour des missions de l'ISS; ils sont sortis de leur Soyouz par des équipes de récupération, enveloppés dans des couvertures et nichés dans des chaises confortables pour attendre des examens médicaux approfondis.
Et il y a des problèmes logistiques pour accompagner les problèmes de santé. Par exemple, des études précédentes réalisées avec l'équipe d'architecture de Mars de la NASA ont montré que si les pionniers de Red Planet ne pouvaient rien faire pendant une semaine, il faudrait intégrer beaucoup plus de puissance de batterie dans leur atterrisseur, doublant sa masse, a déclaré Robinson.
La NASA a effectué un test sensorimoteur de 10 heures sur des membres d'équipage de l'ISS à peine débarqués en juin dernier et aimerait en faire une version d'un à deux jours avec des astronautes descendant sur Starliner, a déclaré Robinson. La capsule Boeing est le choix ici car elle touche la terre ferme, comme le Soyouz (et comme un atterrisseur Mars), tandis que Crew Dragon éclabousse dans l'océan.
"Les atterrissages dans l'eau ne sont vraiment pas bons en tant qu'analogues de Mars, parce que vous prenez quelque chose qui était déjà assez mauvais et que vous le rendez horriblement pire en rebondissant dans l'océan", a déclaré Robinson.
Si le programme ISS approuve ce plan, des tests approfondis - dont la nature est encore en cours d'élaboration - pourraient théoriquement être effectués dès 2022, sur le troisième atterrissage en équipage de Starliner, a-t-elle ajouté.
Les astronautes voyageant vers Mars n'auront pas accès à toutes les commodités offertes par l'ISS, qui a à peu près le même volume interne qu'un avion 747 et est régulièrement réapprovisionné depuis le sol. Ces commodités hors limites comprennent également des conseils en temps réel de contrôleurs au sol, compte tenu du retard de communication causé par la grande distance entre un vaisseau lié à Mars et la Terre. Ainsi, les pionniers de la Planète Rouge devront être plus autosuffisants, en particulier en cas d'urgence.
Cela nous amène à deux autres cas d'utilisation: simuler un problème médical grave qui survient pendant le voyage sur la planète rouge et imposer un délai de type mission Mars sur les communications avec le contrôle de mission. La NASA prévoit de faire une simulation médicale sur l'ISS au printemps prochain. Le programme ISS a accepté de planifier une expérience de retard de communication de deux semaines, a déclaré Robinson, et il est possible que des périodes plus longues puissent suivre à l'avenir.
Cependant, l'ISS ne peut pas prendre en charge tous les cas d'utilisation potentiels. Par exemple, il serait bon de limiter l'espace disponible à 880 pieds cubes (25 mètres cubes) par membre d'équipage, car c'est plus ou moins ce qu'un engin à destination de Mars devrait fournir, a déclaré Robinson. Mais cette modification ne peut pas être effectuée sur l'ISS étroitement emballé; il n'y a tout simplement aucun moyen de déplacer des éléments pour obtenir l'effet souhaité.
Cependant, des expériences de restriction de l'espace pourraient être réalisées sur des modules commerciaux qui accosteront avec l'ISS à l'avenir, a déclaré Robinson, ou avec des stations spatiales en vol libre qui s'installent en orbite terrestre basse. Un tel travail pourrait également la passerelle, le petit avant-poste en orbite autour de la lune que la NASA prévoit de commencer à construire en 2022 dans le cadre du programme d'exploration lunaire Artemis de l'agence.
Et Artemis lui-même est un tremplin vers Mars, ont souligné les responsables de la NASA. L'agence souhaite établir une présence durable à long terme sur et autour de la lune d'ici 2028, acquérant ainsi les compétences et les techniques nécessaires pour amener les astronautes sur la planète rouge.
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