Alors que quitter la Terre et y retourner sont tous deux des affaires risquées, le temps que les astronautes passent dans l'airless, le vide de l'espace froid et fortement irradié est plein de périls, trop. Voir plus de photos d'exploration spatiale. M-gucci/iStock/Thinkstock Dans le thriller hollywoodien "Gravity, " les scénaristes ont concocté un scénario spatial effrayant. Deux astronautes de la NASA en sortie dans l'espace, interprété par Sandra Bullock et George Clooney, se retrouvent bloqués dans le vide de l'espace, après que leur vaisseau spatial a été détruit par les débris d'un satellite détruit par un missile.
Alors que ce dilemme particulier était fictif, il a puissamment résonné auprès du public du cinéma, parce que ceux d'entre nous qui ont grandi en regardant les triomphes et les tragédies de l'ère spatiale savent qu'être astronaute est un travail dangereux. Nous avons entendu parler de la mort des trois astronautes d'Apollo lors d'un exercice de test sur une rampe de lancement en 1967, les six qui ont perdu la vie lorsque la navette spatiale Challenger s'est désintégrée 73 secondes après le décollage en 1986, et les sept qui ont été tués lors de la rupture de la navette Columbia lors de la rentrée en 2003 [source :Airsafe.com].
Mais tout en quittant la Terre et en y retournant sont tous deux des affaires risquées, le temps que les astronautes passent dans l'airless, le vide de l'espace froid et fortement irradié est lourd de périls mortels omniprésents, trop. L'espace est si dangereux, En réalité, qu'il est étonnant que seuls trois humains – un trio de cosmonautes soviétiques en mission en 1971 – y aient réellement péri. Voici 10 des façons dont le cosmos ne pardonne pas nos fragilités inhérentes.
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L'astronaute américain Bruce McCandless portait le premier propulsé à l'azote, à commande manuelle, combinaison spatiale sans attache en 1984. Universal History Archive/Getty Images Si un astronaute s'est détaché pendant une sortie dans l'espace, comme les personnages l'ont fait dans "Gravity, " sa combinaison spatiale, l'unité de mobilité extravéhiculaire, ou UEM, dans le jargon de la NASA, fournirait toujours de l'oxygène et éliminerait le dioxyde de carbone pendant huit heures et demie [source :NASA]. Mais si le costume a échoué, ou un astronaute a été en quelque sorte soumis à l'airless, vide d'espace sans pression sans une telle protection, il ou elle perdrait connaissance dans les 15 secondes [source :NASA].
La mort s'ensuivrait rapidement, comme l'illustre un exemple de manuel macabre. En 1971, trois cosmonautes soviétiques se trouvaient à environ 167 kilomètres au-dessus de la Terre lorsqu'une valve de leur système de survie s'est rompue, ce qui en fait les seuls humains jamais exposés directement au vide de l'espace. Quand leur capsule, qui était guidé par un système de rentrée automatique, a atterri, les équipes de récupération ont été choquées de les trouver morts sur leurs sièges, avec des taches bleu foncé sur leurs visages et du sang suintant de leurs nez et oreilles [source :Dhar].
Sans pression atmosphérique (ou combinaison spatiale), l'eau dans vos tissus mous se vaporiserait et votre corps gonflerait énormément. Solitaire_/iStock/Thinkstock Si un astronaute est exposé à un vide spatial sans protection, d'autres choses désagréables arriveraient, trop. Sans pression atmosphérique pour équilibrer les choses, le dernier souffle du malheureux voyageur de l'espace se dilaterait dans ses poumons, déchirer les délicats tissus échangeurs de gaz qui les tapissent. À la fois, l'eau dans les tissus mous de la personne se vaporiserait, faisant gonfler le corps grossièrement, bien que la peau offre suffisamment de résistance pour l'empêcher d'éclater comme un ballon surgonflé. Des bulles se formeraient dans les veines, bloquer la circulation sanguine, et les entrailles de l'astronaute, la vessie et l'estomac expulseraient leur contenu. (C'est ce qui est arrivé aux chiens exposés au quasi-vide dans le cadre d'une étude. Si le temps qu'ils ont passé était inférieur à 90 secondes, la plupart des effets ont disparu une fois l'air repressurisé ; plus que cela et ils mouraient généralement) [source :Gosline].
Si cela ne suffit pas, une condition appelée ebullisme peut s'installer, dans lequel le point d'ébullition des fluides corporels diminuerait en dessous de la température normale du corps, faisant bouillir la salive de l'astronaute sur sa langue [source :NASA].
Dans l'espace, il n'y a pas de couche d'ozone pour filtrer les rayons UV du soleil. Vous êtes donc mûr pour un méchant coup de soleil. Tom et Steve/Choix du photographe/Getty Images Le soleil émet de l'énergie sur une large gamme de longueurs d'onde, y compris le rayonnement ultraviolet que nous ne pouvons ni voir ni ressentir. Le rayonnement UV n'est pas une mauvaise chose, car de courtes expositions génèrent de la vitamine D dans notre corps, mais si nous sommes trop au soleil, il peut provoquer des coups de soleil et des affections telles que la cataracte, suppression du système immunitaire, cancer de la peau et vieillissement prématuré de la peau. Et ce truc arrive encore, même si nous avons la couche d'ozone atmosphérique de la planète pour filtrer la plupart des UV émis par le soleil, avant qu'il ne nous parvienne [source :EPA].
Si la peau nue d'un astronaute était exposée à la lumière du soleil non filtrée dans l'espace, bien que, il ou elle développerait rapidement un très mauvais cas de coup de soleil. Cela n'arrivera pas tant que l'astronaute porte une combinaison spatiale, bien que, car la seule partie transparente est la visière du casque, dont le plastique est recouvert de plusieurs couches filtrantes pour assurer une protection contre de tels rayonnements [source :NASA].
Le voyage de 253 jours sur Mars vous exposerait à autant de radiations qu'un scanner du corps entier tous les cinq à six jours. attrape-vent/iStock/Thinkstock Même si vous n'obtenez pas de coup de soleil dans l'espace à cause des UV, l'environnement spatial bombarderait les astronautes de nombreux autres types de rayonnements nocifs, et ils n'auraient pas l'atmosphère terrestre et le champ magnétique pour filtrer la plupart des particules désagréables. (Juste pour dupliquer la protection que nous obtenons normalement de l'atmosphère, un vaisseau spatial devrait avoir des parois métalliques de 3 pieds, ou 1 mètre, en épaisseur [source :Tate].)
Une sonde robotique envoyée sur un vol vers Mars a révélé que les astronautes effectuant le même voyage de 253 jours seraient exposés à l'équivalent d'un scanner du corps entier tous les cinq ou six jours [source :Tate]. Les scientifiques disent qu'à moins que nous ne trouvions un meilleur moyen de protéger les astronautes dans l'espace interplanétaire, ils risqueraient de mourir en cours de route de la maladie des radiations. Et même s'ils ne l'ont pas fait, ils succomberaient presque certainement à un cancer à un moment donné [source :Halvorson].
Un morceau d'un vaisseau spatial de l'Agence spatiale britannique a été trouvé par un pêcheur d'un village du nord du Brésil, le 28 avril, 2014. Il a endommagé quelques arbres mais heureusement personne n'a été blessé. © TARSO SARRAF/dpa/Corbis Tout comme dans le film "Gravity, " Les débris spatiaux sont en fait une menace réelle dans l'espace. En mars 2012, six astronautes de la Station spatiale internationale ont dû se réfugier dans les capsules spatiales en forme de canot de sauvetage de la station, après avoir reçu un avertissement urgent qu'un morceau restant d'un vieux satellite de télécommunications russe se dirigeait vers eux. Heureusement, le morceau de débris - l'un des 2, 000 pièces qui ont été créées lorsque le satellite s'est écrasé contre un satellite américain en 2009 - sifflé par l'ISS sans collision, manquant de 6,8 milles (11 kilomètres) [source :Malik].
C'est pire :la NASA en suit 500, 000 morceaux de débris qui se précipitent autour de la Terre à des vitesses de 17, 500 mph (28, 164 km/h), mais il y a probablement beaucoup de petits morceaux qu'il ne peut pas détecter. Il ne faut pas une grosse pièce pour démolir un vaisseau spatial ou assommer un astronaute lors d'une sortie dans l'espace. Certaines fenêtres de la navette spatiale ont été remplacées en raison des dommages causés par ce qui s'est avéré être des taches de peinture flottant dans l'espace – ou une dégringolade pourrait y ressembler davantage [source :NASA].
Représentation d'un artiste du passage rapproché de la comète C/2013 A1 sur le paysage martien. La poussière collante sur Mars serait difficile à garder hors d'une combinaison spatiale ou d'une maison. Marc Ward/Stocktrek Images/Getty Images Par rapport à l'absence d'air, d'énormes doses de rayonnement et d'autres dangers, un peu de poussière ne semble pas être une grosse affaire. La NASA sait déjà grâce au programme Apollo que les astronautes souffrent de l'équivalent lunaire du rhume des foins par inhalation de poussière [source :Armagh Planetarium].
Les explorateurs qui visiteront un jour Mars devront s'inquiéter de la poussière superfine contenant des matériaux de silicate à grain fin, qui transportent l'électricité statique et collent à tout. Si les astronautes le respirent, il peut réagir avec l'eau dans leurs poumons pour créer des produits chimiques nocifs et provoquer des effets similaires à la maladie du poumon noir chez les mineurs de charbon. Alors que les visiteurs de Mars porteront des combinaisons spatiales lorsqu'ils seront à la surface, la poussière collante va être difficile à garder hors de leurs combinaisons et par conséquent, leurs habitats [source :Jaggard].
Les sphères colorées sur cette micrographie électronique à balayage représentent les particules du VIH-1, co-cultivés avec des lymphocytes humains dans les globules blancs. Les chercheurs ont découvert que la microgravité semble interférer avec l'activation des lymphocytes T aussi gravement que l'acquisition du VIH. Images Kallista/Getty Images Les astronautes tombent plus facilement malades dans l'espace - 15 des 29 astronautes d'Apollo, par exemple, contracté des infections bactériennes ou virales soit lors de leur mission, soit peu de temps après leur retour [source :Young]. C'est parce que l'espace a un effet néfaste sur leur système immunitaire. En particulier, la microgravité semble interférer avec l'activation des lymphocytes T, un type de globule blanc qui aide à protéger le corps humain contre les infections.
Sur Terre, lorsqu'une personne est exposée à un virus ou à une bactérie nocive, un système de signalisation connu sous le nom de voie PKA active 99 gènes différents, qui disent aux lymphocytes T d'attaquer la menace. Mais dans une étude de 2005, Des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco ont découvert que la microgravité simulée peut désactiver 91 de ces gènes. L'effet était si grave que les chercheurs l'ont comparé à une personne infectée par le VIH. Le problème pourrait s'aggraver sur les longs vols spatiaux interplanétaires, car la microgravité et les radiations se combineraient pour aggraver les dommages [source :Young].
Cette image montre la hanche gauche d'une femme âgée atteinte d'ostéoporose. Des études sur des cosmonautes russes qui ont passé des mois dans l'espace ont révélé qu'ils avaient perdu jusqu'à 20% de leur masse osseuse pendant leur séjour. Groupe d'images universelles/Getty Images Votre squelette peut sembler dur et raide, mais vos os sont en fait des tissus vivants, dans lesquelles les cellules appelées ostéoclastes briser vieux, matériel osseux usé et libère du calcium dans votre circulation sanguine, tandis que d'autres cellules, appelé ostéoblastes , déposer de nouveaux minéraux le long des surfaces osseuses.
Sur Terre, ces deux processus fonctionnent ensemble chez un jeune en bonne santé, de sorte que l'os est remplacé au même rythme qu'il se décompose. À mesure qu'une personne vieillit, l'équilibre se dérègle parfois, et les os s'affaiblissent dans un état appelé ostéoporose . Malheureusement, un séjour prolongé dans l'environnement de microgravité de l'espace a un effet similaire au vieillissement, disent les scientifiques.
Etudes de cosmonautes russes ayant passé plusieurs mois dans l'espace, par exemple, constaté qu'ils ont perdu jusqu'à 20 pour cent de leur masse osseuse. Les effets de la microgravité peuvent laisser les os si faibles qu'ils ne peuvent pas supporter le corps des astronautes à leur retour sur Terre, les exposant au risque de subir des fractures dues au stress. Les chercheurs tentent actuellement de déterminer si bricoler le régime alimentaire des astronautes, l'exercice et les niveaux hormonaux dans l'espace pourraient éviter certains des dommages [sources:NASA, BBC]. Si cela ne suffit pas, l'environnement de microgravité provoque également des changements dans les disques intervertébraux qui donnent aux astronautes de très mauvais maux de dos
[source :Sayson et al.].
L'astronaute canadien Bob Thirsk examine des plants de tomates cultivés par des écoliers à partir de graines prises dans l'espace. La vision de Thirsk s'est tellement détériorée à bord de la Station spatiale internationale, il a dû demander de l'aide pour focaliser les caméras. Jim Wilkes/Toronto Star via Getty Images Probablement en raison d'un gonflement du nerf optique et de modifications de la structure de l'œil causées par l'environnement spatial, environ 60% des astronautes de la Station spatiale internationale et 29% des astronautes de la navette spatiale ont signalé une baisse de la clarté de la vision. Après quelques semaines à bord de l'ISS en 2007, par exemple, L'astronaute canadien Bob Thirsk a rapporté que sa vision rapprochée avait changé au point qu'il a dû demander de l'aide pour faire la mise au point des caméras [source :NASA].
Dans certains cas, les effets pourraient causer des dommages permanents aux yeux, les chercheurs s'inquiètent. Bien que l'espace ne puisse pas rendre les astronautes aveugles, cela pourrait réduire leur vision suffisamment pour les exposer à un risque d'accident mortel. Les chercheurs médicaux de la NASA sont à la recherche d'une solution, mais en attendant, ils ont développé des lunettes spéciales à mise au point réglable que les astronautes peuvent porter dans l'espace [source :NASA].
Les astronautes de la NASA Andrew Feustel (R) et Michael Fincke sont photographiés lors de la troisième sortie dans l'espace de la mission STS-134 en 2011. Les astronautes sont soigneusement surveillés pour détecter tout signe de stress mental lors de missions spatiales. NASA via Getty Images L'environnement spatial est assez stressant psychologiquement pour les astronautes. Ils peuvent avoir des difficultés à s'adapter à la microgravité, souffrent de fatigue et luttent contre l'insomnie en raison de la perturbation de leur rythme circadien. Il y a aussi l'intense, charge de travail à haute pression, et les aggravations qui résultent inévitablement lorsqu'un groupe de personnes est confiné dans un petit espace pendant des jours ou des semaines à la fois.
La NASA essaie de sélectionner des astronautes capables de bien fonctionner mentalement dans l'environnement stressant de l'espace, et l'agence surveille attentivement le comportement des astronautes pendant qu'ils sont là pour des signes de problèmes. Alors que personne n'a connu de crise psychologique majeure sur un vol jusqu'à présent, les astronautes ont souffert de troubles de l'humeur et d'anxiété, et les données suggèrent que plus une mission dure longtemps, plus le risque pour la santé mentale des astronautes est grand. Lorsque les astronautes commencent à effectuer des voyages pluriannuels vers Mars ou vers des destinations encore plus lointaines, cela pourrait être une grande inquiétude [source :Slack et al.].
Quand j'ai regardé l'émission télévisée de Neil Armstrong mettant le pied sur la lune en 1969, Je dois admettre que j'étais tellement pris par l'excitation du moment, et avait tellement confiance dans la technologie du programme spatial, qu'il ne m'est jamais venu à l'esprit à quel point il prenait un risque. Il n'a coulé que des années plus tard, quand j'ai appris que si Armstrong et Buzz Aldrin s'étaient échoués sur la lune, Le président de l'époque, Richard Nixon, avait mis en place un plan d'urgence. La liaison de télécommunications aurait été coupée, afin que le public soit épargné du traumatisme de voir les astronautes mourir, et au lieu de cela, Nixon aurait prononcé un discours dans lequel il les a félicités pour leur bravoure. Heureusement pour nous tous, il n'avait pas à prononcer ce discours.
