Un modèle mathématique développé par des experts en médecine spatiale de l'Université nationale australienne (ANU) pourrait être utilisé pour prédire si un astronaute peut se rendre en toute sécurité sur Mars et remplir ses fonctions de mission en mettant le pied sur la planète rouge.

L'équipe de l'ANU a simulé l'impact d'une exposition prolongée à l'apesanteur sur le système cardiovasculaire pour déterminer si le corps humain peut tolérer les forces gravitationnelles de Mars, qui ne sont pas aussi fortes que sur Terre, sans s'évanouir ni souffrir d'une urgence médicale en sortant de un vaisseau spatial.

Le modèle pourrait être utilisé pour évaluer l'impact des vols spatiaux de courte et de longue durée sur le corps et pourrait constituer une autre pièce importante du puzzle pour aider les humains à atterrir sur Mars.

Le Dr Lex van Loon, chercheur à la faculté de médecine de l'ANU, a déclaré que bien qu'il existe de multiples risques associés aux voyages vers Mars, la plus grande préoccupation est l'exposition prolongée à la microgravité - proche de l'apesanteur - qui, combinée à l'exposition aux radiations nocives du Sun, pourrait provoquer des changements "fondamentaux" sur le corps.

"Nous savons qu'il faut environ six à sept mois pour se rendre sur Mars et cela pourrait entraîner une modification de la structure de vos vaisseaux sanguins ou de la force de votre cœur en raison de l'apesanteur ressentie à la suite d'un voyage spatial en apesanteur", a déclaré le Dr van. Loon, qui est également l'auteur principal de l'article, a déclaré.

"Avec l'essor des agences de vols spatiaux commerciaux comme Space X et Blue Origin, il y a plus de place pour les personnes riches mais pas nécessairement en bonne santé pour aller dans l'espace, nous voulons donc utiliser des modèles mathématiques pour prédire si quelqu'un est apte à voler vers Mars."

L'astrophysicienne et registraire en médecine d'urgence, le Dr Emma Tucker, a déclaré qu'une exposition prolongée à l'apesanteur peut rendre le cœur paresseux, car il n'a pas à travailler aussi dur pour surmonter la gravité afin de pomper le sang dans le corps.

"Lorsque vous êtes sur Terre, la gravité attire le fluide vers la moitié inférieure de notre corps, c'est pourquoi certaines personnes voient leurs jambes commencer à gonfler vers la fin de la journée. Mais lorsque vous allez dans l'espace, cette attraction gravitationnelle disparaît, ce qui signifie que le liquide se déplace vers la moitié supérieure de votre corps et cela déclenche une réponse qui trompe le corps en lui faisant croire qu'il y a trop de liquide », a déclaré le Dr Tucker.

"En conséquence, vous commencez à aller souvent aux toilettes, vous commencez à vous débarrasser de l'excès de liquide, vous n'avez pas soif et vous ne buvez pas autant, ce qui signifie que vous vous déshydratez dans l'espace.

"C'est pourquoi vous pourriez voir des astronautes aux informations s'évanouir lorsqu'ils remettent le pied sur Terre. C'est un phénomène assez courant à la suite d'un voyage dans l'espace, et plus vous restez longtemps dans l'espace, plus vous risquez de vous effondrer lorsque vous retour à la gravité.

"Le but de notre modèle est de prédire, avec une grande précision, si un astronaute peut arriver en toute sécurité sur Mars sans s'évanouir. Nous pensons que c'est possible."

En raison d'un retard de communication dans le relais des messages entre Mars et la Terre, les astronautes doivent pouvoir s'acquitter de leurs fonctions sans recevoir l'assistance immédiate des équipes de soutien. Le Dr van Loon a déclaré que cette fenêtre de silence radio diffère en fonction de l'alignement du Soleil, de la Terre et de Mars sur son orbite, mais pourrait durer au moins 20 minutes.

"Si un astronaute s'évanouit lorsqu'il sort du vaisseau spatial pour la première fois ou s'il y a une urgence médicale, il n'y aura personne sur Mars pour l'aider", a déclaré le Dr van Loon.

"C'est pourquoi nous devons être absolument certains que l'astronaute est apte à voler et peut s'adapter au champ gravitationnel de Mars. Il doit être capable d'opérer de manière efficace et efficiente avec un minimum de soutien pendant ces premières minutes cruciales."

Le modèle utilise un algorithme basé sur les données des astronautes recueillies lors d'expéditions spatiales passées, y compris les missions Apollo, pour simuler les risques liés aux voyages vers Mars.

Bien que les données spatiales utilisées pour informer les paramètres du modèle proviennent d'astronautes d'âge moyen et bien entraînés, les chercheurs espèrent étendre ses capacités en simulant l'impact d'un voyage prolongé dans l'espace sur des individus relativement malsains souffrant de maladies cardiaques préexistantes. Cela fournirait aux chercheurs une image plus globale de ce qui se passerait si une personne "ordinaire" voyageait dans l'espace.

Les travaux des chercheurs sont publiés dans la revue npj Microgravity . + Explorer plus loin

Os imprimé en 3D pour la médecine d'urgence dans l'espace