La gravité artificielle a longtemps fait partie de la science-fiction. Imaginez les vaisseaux en forme de roue de films comme 2001 :L'Odyssée de l'espace et Le Martien, engins imaginaires qui génèrent leur propre gravité en tournant dans l'espace.

Maintenant, une équipe de CU Boulder travaille à faire de ces technologies hors du commun une réalité.

Les chercheurs, dirigé par l'ingénieur en aérospatiale Torin Clark, ne peut pas encore imiter ces créations hollywoodiennes. Mais ils imaginent de nouvelles façons de concevoir des systèmes tournants qui pourraient s'intégrer dans une salle de futures stations spatiales et même de bases lunaires. Les astronautes pourraient ramper dans ces pièces quelques heures par jour pour obtenir leurs doses quotidiennes de gravité. Pensez aux cures thermales, mais pour les effets de l'apesanteur.

Le groupe espère que son travail aidera un jour à garder les astronautes en bonne santé alors qu'ils s'aventurent dans l'espace, permettant aux humains de voyager plus loin de la Terre que jamais et de rester à l'écart plus longtemps.

Mais d'abord, L'équipe de Clark devra résoudre un problème qui afflige les partisans de la gravité artificielle depuis des années :le mal des transports.

"Les astronautes subissent une perte osseuse, perte musculaire, déconditionnement cardiovasculaire et plus encore dans l'espace. Aujourd'hui, il existe une série de contre-mesures au coup par coup pour surmonter ces problèmes, " dit Clark, professeur adjoint au département des sciences de l'ingénierie aérospatiale Ann et H.J. Smead. "Mais la gravité artificielle est géniale car elle peut les surmonter tous à la fois."

Sensation étrange

Clark le teste lui-même dans une pièce du campus pas beaucoup plus grande qu'un bureau ordinaire.

L'ingénieur s'allonge sur une plate-forme métallique qui ressemble à une civière d'hôpital, partie d'une machine que les ingénieurs appellent une centrifugeuse à court rayon. Après un rapide compte à rebours, la plate-forme commence à tourner autour de la pièce, d'abord lentement, puis de plus en plus vite.

Nicolas Dembiczak, un étudiant de premier cycle étudiant en génie aérospatial et assistant de recherche en laboratoire, observe les progrès de Clark depuis un écran d'ordinateur dans la pièce d'à côté.

"Vous arrivez sur 15 rotations par minute maintenant, ", annonce-t-il au micro.

Clark, cependant, cela ne semble pas déranger. "C'est marrant, " il dit.

C'est aussi le plus proche que les scientifiques sur Terre peuvent obtenir de la façon dont la gravité artificielle dans l'espace pourrait fonctionner.

Clark a expliqué que la vitesse angulaire générée par la centrifugeuse pousse ses pieds vers la base de la plate-forme, presque comme s'il se tenait sous son propre poids.

Mais il y a un problème avec ce genre de gravité, celui qui est familier à tous ceux qui ont visité un parc d'attractions. Si Clark tournait la tête de chaque côté en tournant, il ressentirait une sensation connue sous le nom d'"illusion à couplage croisé" - une perturbation de l'oreille interne qui vous donne l'impression de tomber.

"C'est une sensation très étrange, " a déclaré Catherine Bretl, un étudiant diplômé du laboratoire de Clark.

Tellement étrange que, depuis des décennies, les ingénieurs considéraient ce genre de mal des transports comme un facteur décisif pour la gravité artificielle.

Clark et Bretl, cependant, avait d'autres idées.

Prendre le temps

Dans une série d'études récentes, le couple et leurs collègues ont entrepris de déterminer si le malaise est vraiment le prix d'admission à la gravité artificielle. En d'autres termes, Les astronautes pourraient-ils entraîner leur corps à tolérer la tension causée par le fait de tourner en rond comme des hamsters dans une roue ?

L'équipe a commencé par recruter un groupe de volontaires et les a testés sur la centrifugeuse pendant 10 séances.

Mais contrairement à la plupart des études antérieures, les chercheurs de CU Boulder ont pris les choses lentement. Ils ont d'abord fait tourner leurs sujets à une seule rotation par minute, et n'a augmenté la vitesse qu'une fois que chaque recrue ne ressentait plus l'illusion de couplage croisé.

"Je présente à une conférence et tout le monde dit, 'c'est elle qui fait tourner les gens et les rend malades, "", a déclaré Bretl. "Mais nous essayons d'éviter les cas de mal des transports, car le but de nos recherches est de le rendre tolérable."

L'approche personnalisée a fonctionné. À la fin de la 10e session, les sujets de l'étude tournaient tous confortablement, sans ressentir aucune illusion, à une vitesse moyenne d'environ 17 tours par minute. C'est beaucoup plus rapide que n'importe quelle recherche précédente n'avait pu le faire. Le groupe a publié ses résultats en juin dans le Journal of Vestibular Research.

Clark dit que l'étude démontre clairement que la gravité artificielle pourrait être une option réaliste pour l'avenir des voyages spatiaux.

"Pour autant que l'on sache, pratiquement tout le monde peut s'adapter à ce stimulus, " il a dit.

Dans les recherches en cours, les chercheurs ont également augmenté le nombre de sessions de formation à 50, constatant que les gens pouvaient tourner encore plus vite avec plus de temps.

Mais ils ont aussi beaucoup d'autres questions à répondre avant que vous ne puissiez voir une salle de gravité artificielle perchée au sommet de la Station spatiale internationale :combien de temps durent les effets de l'entraînement, par exemple, et de combien de gravité un astronaute aurait-il besoin pour compenser la perte de muscles et d'os ?

Bretl, cependant, espère que la recherche commencera à convaincre les scientifiques que la gravité artificielle n'est pas réservée aux superproductions estivales.

"Le but de notre travail est d'essayer de faire croire à plus de gens que la gravité artificielle n'est peut-être pas si folle, " dit-elle. " Peut-être qu'il a une place en dehors de la science-fiction. "