Alors que la NASA se prépare à retourner sur la Lune dans les deux prochaines années et peut-être même à établir des bases, il a besoin d'une meilleure compréhension de la façon dont le corps humain se comporte dans un habitat aussi inhospitalier.

À cette fin, deux astronautes, deux chercheurs (dont moi) et deux techniciens ont participé à un programme appelé NASA Extreme Environment Mission Operation (NEEMO) dans lequel nous sommes descendus à 62 pieds sous la surface de l'océan en juin dernier, passer neuf jours à vivre dans une minuscule capsule qui imite à quoi pourrait ressembler la vie dans les espaces restreints d'une base lunaire.

je suis neuroscientifique, et les recherches de notre équipe au cours de cette mission se sont concentrées sur l'évaluation de la façon dont les humains réagissent au stress élevé, environnement extrême tout en ayant une lourde charge de travail. Pris ensemble, ces expériences devraient établir une base de référence pour le fonctionnement du corps humain dans des environnements extrêmes. Ces données devraient aider la NASA à trouver des moyens pour les astronautes et les aquanautes d'améliorer leurs performances physiques et mentales, tout en protégeant le cerveau, dans les deux sexes lors de futures missions d'exploration sous-marine et dans l'espace lointain.

Laboratoire sous la mer

Alors comment ai-je, un neuroscientifique spécialisé dans le cerveau et le comportement des raies manta et la physiologie de la plongée, devenir membre d'équipage pour la mission NEEMO 23 de la NASA ? En 2017, j'ai coordonné des projets de recherche et j'ai été plongeur accompagnateur pour un projet NEEMO. Alors que la NASA se préparait pour la prochaine mission, il fallait trouver un membre d'équipage non astronaute avec une solide expérience en plongée, expérience opérationnelle acquise sur le terrain et formation universitaire pertinente. Il s'est avéré que j'étais un bon ajustement. Quelques mois après NEEMO 22, à ma surprise, La NASA m'a invité à rejoindre l'équipage du NEEMO 23.

La mission NEEMO se déroule à la base Aquarius Reef, situé à 62 pieds sous la surface de l'océan Atlantique dans le sanctuaire marin national des Florida Keys. C'est la seule station de recherche sous-marine au monde qui reproduit les conditions d'une mission spatiale, y compris la possibilité de faire l'expérience de l'apesanteur. La NASA envoie des équipes d'"aquanautes" sur les expéditions sous-marines NEEMO à la base de récifs Aquarius depuis 2001, former des astronautes, tester des appareils spatiaux et étudier les conséquences physiques et psychologiques de la vie et du travail dans des environnements extrêmes.

Pendant NEEMO 23, mes coéquipiers étaient Samantha Cristoforetti, qui détient le record du plus long vol spatial ininterrompu d'un astronaute européen; Jessica Watkins, Candidat astronaute de la NASA; et Shirley Pomponi, un biologiste marin. Deux techniciens de l'habitat masculins, Mark Hulsbeck et Tom Horn, faisaient également partie de l'expédition.

Mon objectif au cours de notre mission était de comprendre les changements psychologiques des membres d'équipage dans cet environnement très stressant. Pendant neuf jours, nous étions tous les six isolés du reste du monde, dans un espace confiné, car nous avons pris des décisions urgentes qui ont eu de graves conséquences.

Notre équipe était constamment aux prises avec des difficultés techniques et une charge de travail importante. Nous avons également connu un épuisement physique qui aurait pu affecter nos performances. Tout comme les missions spatiales, il n'y avait aucune possibilité de revenir à la surface, et nos erreurs ou pannes d'équipement auraient pu être fatales.

Sciences sous-marines

J'ai étudié comment le stress, la dynamique d'équipe et la charge de travail ont affecté les performances. J'ai aussi exploré comment la force, la dextérité et les fonctions sensorielles changent tout en vivant et en travaillant en Verseau. Pour mes recherches, nous avons collecté des données sur nos performances cognitives :temps de réaction, mémoire à court terme, prise de décision et tolérance au risque—à l'intérieur de l'habitat et pendant les activités extravéhiculaires. Le but des activités extravéhiculaires est de simuler des sorties dans l'espace jusqu'à cinq heures par jour.

La nuit, J'ai également utilisé un véhicule télécommandé dans le cadre de mon projet National Geographic Open Explorer pour surveiller le fond marin afin de détecter les événements de frai des éponges (lorsque les éponges libèrent du sperme et des œufs afin que mon coéquipier puisse tenter une fécondation in situ), collecter des échantillons de plancton et détecter les organismes marins biofluorescents qui émettent de la lumière autour de l'habitat.

Notre équipe s'est également concentrée sur la qualité du sommeil, modifications des marqueurs de l'inflammation dans le sang, rythme cardiaque, les microbes à l'intérieur de notre corps, également connus sous le nom de microbiome, et la composition corporelle. En fin de journée, nous nous sommes rapidement endormis. Nous n'avons même pas remarqué que nous étions sous l'eau.

Nous avons également testé pour la première fois sous l'eau un microscope électronique à balayage portable, suivi des appareils de réalité augmentée, simuler un atterrissage lunaire et tester une machine d'exercice spatial et un système d'évacuation lunaire pour transporter des astronautes inconscients.

Pour moi, l'aspect le plus difficile de cette mission était de prendre les escaliers avec l'équipement lourd entrant dans l'eau :le casque lourd (32 livres) mettait beaucoup de pression sur nos muscles du cou et du dos en plus des 50-60 livres d'équipement de plongée plus 20 livres de poids supplémentaire pour simuler les conditions qui seraient vécues sur la Lune.

Moments difficiles

Le moment le plus difficile et le plus mémorable de cette mission s'est produit lorsque, après que certains équipements défectueux ont été réparés à la dernière minute, J'ai pu terminer les expériences pendant mon quart d'activités extravéhiculaires, collecter follement des échantillons et effectuer les tests dont l'équipe avait besoin. J'ai entendu plus tard que ma productivité m'a valu beaucoup d'applaudissements et de sauts sur terre au contrôle de mission, ce qui m'a fait vraiment plaisir.

Au cours de notre mission, nous avons dû nous adapter rapidement à de nouvelles situations. Et nous étions constamment en mode résolution de problèmes, résoudre les problèmes seuls, avec l'aide de coéquipiers ou avec le support de surface.

La partie la plus dangereuse de la mission a probablement été les 17 dernières heures. Nous avons dû passer par un protocole de décompression strict pour éliminer l'azote qui s'accumulait dans notre corps tout en respirant de l'air sous haute pression. Ils ont lentement réduit la pression à l'intérieur de l'habitat, qui a créé un risque d'entrée d'eau dans l'habitat ; et nous respirions de l'oxygène pur pendant une heure, ce qui a augmenté le risque de convulsions dues à la toxicité de l'oxygène du système nerveux central. Heureusement, nous sommes tous rentrés sains et saufs.

Maintenant, il y a beaucoup de données qui attendent d'être analysées dans les mois à venir. J'espère que les efforts de notre équipe amélioreront la sécurité et l'efficacité des futures missions spatiales et sous-marines.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.