L'espace
Les mécanismes d'adaptation du corps
Très peu de mécanismes de l'adaptation du corps humain existent dans l'espace car ce lieu lui est très hostile.
On sait que l'impesanteur à laquelle l'astronaute est soumis entraîne certaines conséquences physiques. Le corps s'adapte à son milieu à sa manière.
Perte de masse
On estime une perte de 20 % de la masse osseuse et musculaire en 6 mois. Les muscles et les os ne sont plus soumis à la gravité et n'ont plus besoin de produire autant d'effort que sur Terre en supportant le poids du corps. Étant non sollicités, les muscles s’atrophient. Cela signifie que la fibre musculaire diminue. Les cellules osseuses ne se renouvellent plus autant et les os sont fragilisés. Cela s'accompagne d'une perte de force. Il est possible de retrouver ses capacités initiales mais le risque de fracture augmente lors du retour sur Terre ou lors d'une manœuvre d'urgence.
Cœur fainéant
Sur Terre, le sang est attiré dans les jambes et les pieds et cela est du à la gravité. En impesanteur, outre le fait d'avoir le visage gonflé car le sang est réparti équitablement dans tout le corps, le cœur n'a pas besoin de fournir un effort important afin de faire circuler le sang dans tout le corps. Avec la gravité, cet organe doit être puissant pour que le sang puisse remonter jusqu'en haut du corps. Or, le cœur s'affaiblit en impesanteur, il perd de sa tonicité. Selon certaines études, il deviendrait même 10 % plus rond.
Les innovations techniques
Fusée
Tout d'abord, nous parlerons de la constitution d'une fusée. Celle-ci dépend du pays où elle a été construite, l'architecture et les technologies utilisées sont très variées donc on ne peut pas vraiment établir un plan général d'une fusée. Mais, dans tous les cas, c'est un engin emportant avec lui le combustible (matériaux capables de brûler lorsqu'ils sont en contact avec un autre réactif) et le comburant (matériaux se combinant avec un combustible) lui permettant de continuer sa course après avoir été lancé. C'est le fait d'emporter le comburant qui différencie le moteur d'une fusée de celui d'un avion.
Le vaisseau est fabriqué à partir d'alliages d'aluminium et de titane qui sont plus légers et rigides que des alliages de titane normaux. De plus, il permet une résistance importante à la chaleur. C'est une des premières protections des astronautes contre les rayons galactiques.
La fusée contient toujours une tour de sauvetage. Celle-ci se détache du reste de l'engin spatiale si un problème survient. Cela éloigne les astronautes de la fusée de départ et doit permettre un atterrissage sécurisé. Pour se faire, elle est munie d'un parachute et de moteurs.
Combinaisons spatiales
Ensuite, afin de pouvoir sortir de la fusée ou de la navette spatiale, l'astronaute a besoin d'une combinaison spéciale. Il en existe trois sortes. La combinaison intra-véhiculaire permet de protéger l'astronaute d'une décompression (diminution de la pression s'exerçant sur l'organisme) accidentelle dans le vaisseau et d'éventuelles vapeurs toxiques suite à un incident. Elle est faite pour être la moins encombrante donc elle ne possède que le minimum vital pour survivre en cas d'accident. Ensuite, il y a la combinaison extra-véhiculaire. Sa constitution varie selon les caractéristiques physiques du milieu de la mission et la mission en elle-même. Puis, vient la combinaison mixte intra/extra véhiculaire. Utilisée jusque dans les années 1970, elle n'a plus été prise par la suite mais il est probable qu'elle soit utilisée pour aller sur Mars.
Image : Combinaison extra-véhiculaire
Image : Combinaison intra-véhiculaire
Voici les composants de la combinaison utilisée par la NASA lors des missions Apollo et fabriquée en 1967. Sa masse sur la Terre est de 86 kg et sur la Lune, cela équivaut à 14 kg. Ce n'est pas la masse qui change mais le coefficient de gravité. Sur la Terre, il est de 9.81 m/s² et de 1.622 m/s² sur la Lune. Le poids d'un objet sur la Lune est donc six fois inférieur à celui d'un objet sur Terre.
Elle possède un vêtement de refroidissement par liquide (LCVG=Liquid Cooling and Ventilation Garment, soit sous-vêtement de ventilation et de refroidissement par liquide) au plus proche de la peau afin de réguler la température du corps. Par dessus, c'est un vêtement pressurisé en nylon qui protège l'homme du vide spatial et donc empêche ses poumons de se déchirer ou bien son corps de bouillir (à cause du vide). Puis, plusieurs couches constituées d'aluminium sont rajoutées pour le protéger de la chaleur. Ces plusieurs couches protègent aussi l'astronaute des micrométéorites.
Les bottes lunaires étaient la partie de la combinaison risquant le plus d'être abîmée ou percée. Elles sont donc composées de deux parties : des bottes intérieures recouvrant la jambe et par dessus, des surchaussures permettent de protéger les bottes intérieures. Elles peuvent être enlevées à l'intérieur du véhicule pour éviter de mettre de la poussière dans le vaisseau. Les matériaux utilisés sont du métal tissé ou bien du Chromel R (alliage composé de 75% de nickel, 20% de chrome, 2,5 % d'aluminium et 2,5% de cuivre) qui permettent de résister à de haute température. Ils ont aussi la particularité d'être flexible et très protecteur mais aussi coûteux et difficile à manipuler.
Image : Bottes lunaires
Chaque astronaute porte des gants moulés aux dimensions de leurs mains pour l'intérieur du vaisseau. Lors des sorties sur la Lune, il porte des gants beaucoup plus épais et, de ce fait, entravant leur mobilité. Les outils utilisés lors des missions extra-véhiculaires sont faits pour être maniés avec ce genre de gants. Ils sont composés de métal tissé ou de Chromel R comme pour les bottes mais aussi de nylon et de néoprène pour les gants intravéhiculaires. Ils sont reliés aux manches de la combinaison par des joints à soufflet.
Image : Gants lunaires
http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_US/apollo/astronautes/scaphandre/A7L%20gant%20engle.jpg
Le scaphandre peut être décomposé en trois parties principales. Tout d'abord, le casque de communication est particulièrement bien adapté à la tête de l'astronaute. Comme l'indique son nom, il est donc muni d'appareils de communication. Par-dessus est superposé un casque pressurisé qui permet de préserver son atmosphère personnelle et ne bouge pas lorsque l'astronaute tourne sa tête. Une valve lui apporte de l'oxygène et derrière sa tête, il y a une ventilation. Enfin, la dernière partie du scaphandre est le casque extérieur contenant bouclier et visière solaire. Cette dernière est recouverte d'une pellicule d'or qui permet de réduire les réverbérations solaires et lunaires. Il est aussi appelé LEVA (=Lunar Extravehicular Visor Assembly soit Assemblage de visière lunaire extra-véhiculaire). C'est lui qui filtre une grande partie des Uvs et repousse les rayons infrarouges.
Chaque astronaute possède aussi le PLSS (=Portable Life Support System soit le Système de soutien de vie portable au mot à mot). Il pèse 26 kg et comporte tous les éléments vitaux à la survie de l'homme sur la Lune. C'est ce qui permet le transport de dioxygène, des réserves d'eau et des appareils de communication reliés au casque. Il contient aussi les pompes pour le système de refroidissement liquide. C'est dans ce sac complexe que se trouve l'épurateur de gaz qui filtre le dioxyde de carbone. L'évacuation et l'approvisionnement des liquides et des gaz se font aussi via ce sac.
Au fur et à mesure des missions, l'autonomie en dioxygène a augmenté. Durant les missions 11 et 12, il y avait une autonomie de 4 heures. A l'aide d'un nouveau dispositif, pour la mission 14, l'autonomie était de 6 heures. Et enfin lors de la mission Apollo 15, la réserve a pu offrir une autonomie de 7 heures.
Activités physiques
Afin de limiter la perte de masse musculaire ou osseuse, les astronautes doivent, chaque jour, produire deux heures d'efforts intensifs. Cela leur permet d'imposer à leur corps une contrainte physique et donc, les cellules musculaires et osseuses se renouvellent. Pour ce faire, à bord de la station ou de l'engin spatial, il peut y avoir une sorte de vélo d'exercice et un tapis roulant. Cela leur permet de reproduire des activités quotidiennes comme la marche ou le vélo. Néanmoins, ces machines ne permettent pas d'enrayer tous les effets négatifs et malgré les efforts physiques, cela ne suffit pas à empêcher totalement la perte de masse musculaire et/ou osseuse.
Caisson de décompression
Pour contrer la perte de tonicité du cœur, les astronautes utilisent un caisson de décompression se mettant comme une sorte de pantalon. Ce dernier attire le sang des astronautes dans ses jambes et oblige donc le cœur à travailler.
Image : Caisson de décompression