La possibilité d’une station habitée sur la Lune, puis d’une mission habitée vers Mars relance les expériences d’isolement à long terme. Au début de l’année, la Chine a publié les résultats de l’isolement pendant près d’un an de volontaires pour simuler une mission spatiale. La Russie, qui a fait des expériences semblables il y a 10 ans, relance son programme. Les États-Unis ne sont pas en reste.

Mathieu Perreault
Mathieu Perreault La Presse

Le record russe

PHOTO TIRÉE DU SITE DE L’ESA

Charles Romain (en bas à droite) et ses collègues de la mission Mars 500

Au fil de trois missions entre 2007 et 2011, l’agence spatiale russe a établi le record de missions d’isolement sur Terre, avec un total de 520 jours. L’Agence spatiale européenne (ESA) a participé à la dernière – et plus longue mission du programme russe Mars 500 –, y envoyant deux participants, un Italien et un Français.

Ce dernier, Charles Romain, était alors ingénieur automobile. Mars 500 lui a permis de réaliser un rêve d’enfance, travailler dans le milieu spatial. « La mission visait à répondre à une grande question, dit M. Romain. Est-ce que l’homme, psychologiquement et physiologiquement, peut endurer le confinement d’un voyage vers Mars ? Nous étions six et avons réussi à travailler efficacement, donc la réponse est oui. Nous avions 105 expériences à faire, en plus de nombreux tests psychologiques et physiologiques. »

Qu’est-ce qui a le plus surpris M. Romain ? « On nous a testés pour la résistance à la douleur, pour voir si on perdait les signaux d’alerte de notre corps avec le temps. Le résultat a été négatif, c’est assez rassurant. Sinon, on a testé notre rythme circadien. À la fin de la mission, on nous a annoncé que nous étions tous restés sur une journée de 24 heures, sauf un participant qui était sur un horaire de 25 heures. Ça nous a surpris, on n’avait pas remarqué. Puis, nous nous sommes souvenus que, souvent, il allait faire des siestes et travaillait tard la nuit ou très tôt le matin. » Deux des cinq collègues de Mars 500 de M. Romain sont devenus des cosmonautes russes. Lui-même a travaillé sept ans au soutien psychologique des astronautes européens à l’ESA. Il travaille maintenant au Centre national d’études spatiales à Toulouse à déterminer les technologies à mettre au point pour les missions habitées sur Mars ou sur la Lune.

Les particularités chinoises

PHOTO TIRÉE DU SITE DE L’UNIVERSITÉ DE PÉKIN

Deux groupes de participants à l’expérience Palais lunaire 365 se rencontrent lors d’un changement de garde.

La Chine a envoyé des taïkonautes participer aux missions Mars 500. En 2013, l’empire du Milieu a construit son propre laboratoire d’isolement à long terme, le Palais lunaire, à Pékin. Les missions y ont été de plus en plus longues, culminant en une mission de 200 jours en 2018. Appelée Palais lunaire 365 parce que deux groupes y participaient tour à tour, cette mission visait un isolement total. Les participants – des étudiants – cultivant leur propre nourriture et recyclant leurs excréments. Une étude sur Palais lunaire 365 a été publiée en janvier dernier sur le site de prépublication BioRxiv. La Presse a tenté de joindre les auteurs de l’étude, mais ils n’ont pas répondu.

PHOTO TIRÉE DU SITE DE LA NASA

Dave Williams (deuxième à partir de la droite) et (de gauche à droite) ses collègues Michale Lopez-Alegria, Michael Gernhardt et Bill Todd, lors de la première mission NEEMO en 2001

« Les Chinois font le même type d’expérience d’isolement que nous ou que les Russes, mais il y a des particularités, explique Dave Williams, ancien astronaute canadien. Pour gérer l’anxiété, ils font appel aux techniques traditionnelles de leur pays, certains types de méditation, par exemple. » Détail intéressant, à la dernière minute, l’isolement a été prolongé de cinq jours par les responsables de la mission, qui ont dit aux participants emprisonnés dans le Palais lunaire qu’un problème technique empêchait l’ouverture des portes. Cela visait à simuler l’anxiété créée par un report du retour.

Isolement sous-marin en Floride

PHOTO TIRÉE DU SITE DE L’ASC

L’intérieur d’Aquarius

Depuis 20 ans, la NASA simule les missions spatiales dans un laboratoire sous-marin situé au large de Key Largo, dans les Keys. Le programme Opérations de mission en environnement extrême (NEEMO) a été lancé par Dave Williams, qui était alors le responsable de la santé en orbite à la NASA. « J’ai fait deux missions NEEMO, la première en 2001 et une autre en 2004 », dit le DWilliams, qui est maintenant PDG d’une firme de recherche en médecine spatiale, Leap Biosystems, en Nouvelle-Écosse. « L’idée était de simuler le danger d’une mission spatiale. L’anxiété de l’isolement en orbite ne peut être dissociée de ce danger. »

PHOTO TIRÉE DU SITE DE LA NASA

L’extérieur d’Aquarius

Des pannes de matériel étaient simulées, et il y avait parfois des problèmes qui n’avaient pas été prévus par les responsables des missions. « Une fois, on s’est retrouvés avec un robot chirurgical qui ne bougeait pas quand on faisait les instructions. C’était évidemment une simulation d’opération, mais le bogue informatique était bien réel. On a dû arranger ça rapidement, sous pression, avec la collaboration de l’équipe de soutien sur la terre ferme. » Cinq autres astronautes canadiens ont fait l’expérience de NEEMO, dont David Saint-Jacques en 2011. NEEMO se déroule à la base Aquarius de l’Administration atmosphérique et océanique nationale des États-Unis (NOAA). Construite en 1986 au Texas, Aquarius a été déployée au départ dans les îles Vierges, puis déplacée en Floride après un ouragan en 1989.

L’expérience d’un astronaute canadien

PHOTO TIRÉE DU SITE DE L’ASC

Bob Thirsk à la Station spatiale internationale en 2009

En 2009, Bob Thirsk a passé 188 jours à la Station spatiale internationale (SSI). C’était le premier astronaute canadien à y séjourner à long terme. Auparavant, il avait fait un séjour NEEMO pendant 11 jours, en 2004.

Lui aussi pense que la simulation sous-marine a des avantages par rapport aux isolements à long terme sur le plancher des vaches. « Les astronautes ont beaucoup de formations sur les habiletés non techniques, pour gérer les relations sociales et l’anxiété, notamment », dit le DThirsk, qui est maintenant consultant en innovation. « Alors il est très utile d’avoir une formation en isolement dans un environnement qui peut vraiment être dangereux, d’où on ne peut pas sortir rapidement. On est à 20 mètres sous la surface, alors il faut faire des paliers avant de remonter pour éviter la décompression. »

Néanmoins, le DThirsk admet qu’il a souffert plus qu’il ne s’y attendait de l’isolement en orbite. « Ce que j’ai trouvé le plus difficile, c’est de ne pas pouvoir être là pour ma femme, pour ma famille. Pendant que j’étais à la station, ma femme a eu un gros accident de voiture. Elle n’a pas été blessée, mais ça a été compliqué avec les assurances. Normalement, j’aurais été sur les lieux tout de suite et je me serais occupé de la paperasse. »

L’avenir des expériences d’isolement

PHOTO TIRÉE DU SITE DE LA NASA

Le laboratoire HERA au centre spatial Johnson à Houston

Depuis 2014, la NASA a lancé un programme systématique d’étude de l’isolement. « On a commencé avec une semaine, et on est rendu à 45 jours », explique Emmanuel Urquieta Ordonez, un médecin du Collège de médecine Baylor à Houston qui est responsable de l’aspect médical de l’Analogue de recherche de l’exploration humaine (HERA) au centre spatial Johnson de la NASA. « Le but est d’affiner la méthodologie pour tirer le maximum de chaque expérience. »

M. Urquieta Ordonez a personnellement pris part à une mission d’un mois en 2016. Il est en train de peaufiner le sixième cycle d’expériences – chaque cycle compte cinq expériences d’isolement. « Pour le moment, l’accent porte sur le délai de communication entre Mars et la Terre, qui peut aller jusqu’à 45 minutes, dit le médecin d’origine mexicaine. Quand il y a une urgence médicale, par exemple, on ne peut pas attendre les instructions. Il faut envoyer le portrait le plus complet de la situation avec les actions qui seront prises immédiatement, et idéalement, l’arbre décisionnel qui sera suivi en attendant la réponse de la Terre. De cette manière, on maximise le potentiel informatif des conversations décalées. » Détail intéressant, en 2017, l’ouragan Harvey a forcé l’interruption après 23 jours de la mission 14, qui devait durer 45 jours.

L’isolement en chiffres

437 jours : durée maximale d’une mission spatiale, par le cosmonaute Valeri Polyakov à la station russe Mir en 1994 et 1995

879 jours : record de séjour dans l’espace, par le cosmonaute Gennady Ivanovich Padalka lors d’une mission à bord de Mir et quatre missions à la SSI

Source : NASA