Présentation

Bonjour, je me présente, je m’appelle Thomas Pesquet et je viens d’être recruté comme astronaute par la NASA. Je suis normand et très sportif. J’ai touché à un peu tous les sports : je suis ceinture noire de judo, je fais de la plongée, du parachutisme, du basket, de la navigation… J’ai vécu mon premier vol en avion alors que j’avais 20 ans, et 7 ans plus tard, je suis devenu commandant de bord d’Airbus A320, ce qui était une expérience particulière et inoubliable. J’ai été sélectionné en mai 2009 (j’avais alors 31 ans) parmi plus de 8000 candidats pour participer à la mission Proxima, autant vous dire que ce n’était pas gagné d’avance. Je serai envoyé dans l’espace en décembre 2016, accompagné de Peggy Whiston (Américaine) et Oleg Nivitsky (Russe), qui sont tous deux beaucoup plus expérimentés que moi. Nous allons principalement réaliser des expériences à bord de l’ISS (la Station Spatiale Internationale).
L’ISS est un vaste laboratoire en orbite à 400km de la Terre qui est propulsé en permanence à 28000km/h. Je m’entraine donc chaque jour pour me préparer physiquement et mentalement. Pour cela je me rendrai dans l’ASE à Cologne, le Space Center de la NASA au Texas ou encore à la Cité des Etoiles à Moscou. Mon entrainement se déroulera en trois cycles de 1 an et demi environ chacun : l’entrainement basique, l’état de réserve, et l’entrainement spécifique. (Vous pourrez trouver plus d’informations sur chacun de ces entrainements en parcourant le site ou à l'aide de la barre de recherche du blog).
Mon quotidien devient dès aujourd’hui très particulier, c’est pour cela que j’aimerais partager avec vous ce que je vais vivre avant et pendant ma mission, histoire de vous emmener chaque jour un petit peu avec moi. Je vous souhaite une excellente soirée à tous, on se retrouve bientôt pour un autre article, mes petits astronautes en herbe. Let’s get it started !  

Thomas Pesquet 

Les différentes phases de l'entrainement d'un astronaute

L'Entrainement spécifique est un entrainement de 2 ans qui se déroule au Centre Spatial Johnson de la NASA. Nous travaillons alors avec des simulateurs de réalité virtuelle pour nous entrainer à réaliser les expériences en laboratoire que nous devrons reproduire une fois dans l'espace. Pendant cette période nous avons également l'occasion de visiter des modules de l’ISS afin d'apprendre à faire face aux situations d’urgence. 

L'Etat de réserve surnommé le "back-up", consiste en l’entrainement de l’astronaute en fonction de la mission qui lui a été attribuée. Je serai encadré par le/les astronaute(s) qui partiront avec moi et je guiderai les prochains astronautes recrutés, et ce, tout au long de leur état de réserve. L’entrainement est davantage pratique que théorique, ce qui est assez agréable après l’entrainement basique. 

L'Entrainement basique est tout d’abord la période où nous assisterons à des cours de russe et où nous nous instruiront sur plusieurs domaines tels que l’ingénierie électronique, scientifique, matérielle, mais nous devrons acquérir également quelques bases de médecine humaine. Lors de cette période, nous nous familiariserons avec le monde de l’astronomie, l’Agence Spatiale, mais aussi avec mes co-équipiers déjà bien plus expérimentés que moi : Peggy ayant déjà 6 sorties à son actif comptabilisant ainsi 40H dans l’espace. Ce n’est qu’une fois cette étape passée que le candidat reçoit le titre d’astronaute.

Je ne suis pas sûr d'avoir pied ..

Premiers jours d’entrainement en piscine, mais pas dans n’importe quelle piscine : le Bassin de Houston ! Ce bassin de 23 millions de litres d’eau pour 150mx50m fait 12m de profondeur ! Notre première plongée a duré 6 longues heures. Au fond du bassin se trouve une maquette de l’ISS en taille réelle qui nous permet de nous entrainer dans des conditions qui seront similaires à celles que l'on retrouvera dans l’espace.

Une fois dans l'ISS, nous serons confrontés à l'impesanteur et nous flotterons dans la station. Pour recréer ce phénomène sous l'eau il est nécessaire de calculer le nombre de poids qu'il nous faudra pour rester entre deux eaux et être au même niveau que la maquette de l'ISS immergée. 

Nous nous sommes entrainés à manipuler nos outils et à réparer l’extérieur de l’ISS dans un environnement d’impesanteur. Cette maquette constitue un outil précieux pour l'entrainement des astronautes, car elle nous permet d'apprendre à nous mouvoir vêtus de nos équipements en vue de nos futures sorties dans l'espace. Aujourd’hui nous avons simulé la réparation d’une fuite sur un module de l’ISS ce qui était très enrichissant.
Quant à ce soir, je continue mon apprentissage du mode d’emploi de MARES.

La fameuse centrifugeuse

Aujourd’hui, session très intense autour de l’exercice de la centrifugeuse. Pour ceux d’entre vous qui ne connaissent pas cet exercice je vais vous le présenter rapidement. La centrifugeuse se compose d’un bras terminé par une capsule où se trouve l’astronaute. L’exercice commence quand le bras articulé commence à tourner et ce de plus en plus vite, faisant subir à son passager une force de plusieurs G. le but est de soumettre le corps à des forces extrêmement importantes pour le préparer au décollage et autres phases de vol où la pression devient considérable. La plus grande centrifugeuse du monde mesure 18 mètres de long et peut atteindre les 18G. Les astronautes se préparent à supporter jusqu’à 9G ce qui est déjà très important. Pendant l’exercice, la tension de l’individu est scrupuleusement étudiée et il doit exécuter plusieurs exercices pour vérifier l’acuité visuelle, la concentration ou le temps de réaction tout cela via un ordinateur fixé dans la capsule.Ce sera tout pour aujourd’hui, see you soon!

L'entrainement physique à quelques jours du décollage

Comme vous pourrez le voir ci-dessous, nous nous entrainons constamment dans la salle de sport ! Plus la mission approche, plus la préparation physique s’intensifie. Les astronautes y consacrent beaucoup de temps pour rester en pleine forme. Nos muscles et nos os sont en effet beaucoup moins sollicités dans l’espace et cela rend l'entraînement physique d’autant plus important avant le départ.

Nouvelle séance de plongée en piscine

Equipé de ma tenue d’astronaute pour une nouvelle plongée en piscine, j’ai été assez gêné car il faut préciser que nos combinaisons pèsent plus de 40kg et nous limitent dans nos mouvements. On perd donc beaucoup d’énergie pour se déplacer d’un endroit à un autre mais on s’y habitue doucement. L’exercice est difficile puisqu'il dure environ 6h ; c’est très épuisant physiquement mais nécessaire car ce temps sous l’eau est équivalent à celui dont nous aurons besoin durant une sortie dans l’espace.
Pour vous donner une idée un peu plus précise encore voici une petite vidéo de moi pendant cet entrainement :

http://www.dailymotion.com/video/x25a98h_l-entrainement-sous-l-eau-des-astronautes_tech

La plongée est un sport réellement difficile c'est pourquoi j'aimerais vous parler un peu plus en détails de ce qui me pose de problèmes : la respiration.

La ventilation en plongée est exclusivement buccale et nécessite un apprentissage et une adaptation à cette modalité ventilatoire. La plongée amène des contraintes respiratoires notamment la dissociation de la respiration par le nez de celle par la bouche et une gestion de son stress pour ne pas être essoufflé. Il existe donc en plongée des modifications du cycle ventilatoire que le plongeur doit connaître afin de bien gérer sa respiration et pour prévenir un essoufflement.

A effort égal, notre consommation d’air est la même en surface qu’en profondeur. Mais la masse volumique de l’air respiré varie, ce qui signifie qu’1 litre d’air à une pression de 2 bars contient 2 fois plus de molécules qu’à 1bar. En conséquence, l’autonomie en air du plongeur diminue de manière inversement proportionnelle à la pression. Lorsque la pression est multipliée par 2, l’autonomie est divisée par 2.

On peut mettre en évidence une relation directe entre la pression (P) et le volume (V) d’un gaz dont le produit est une constante (C) lorsque le gaz ne peut s’échapper. Cette loi est appelée Loi de Mariotte. Elle révèle qu'à température constante, le volume d'une masse gazeuse est inversement proportionnel à la pression qu'il subit.

On peut l’écrire : P x V = C

Ou encore P_surface x V_surface = P_fond x V_fond = C

Exemple :

4 litres d’air inspirés à 20 m équivalent à 12 litres en surface

P_surface × V_surface = P_fond × V_fond =  C

1 bar × V_surface = 3 bars × 4 litres

D’où V_surface = 3 × (4 ÷ 1) = 12 litres

La perte de densité osseuse

Aujourd’hui je voudrais vous montrer un peu plus en détails pourquoi il est vital de faire du sport une fois dans l’ISS. Pour vous donner une idée, les astronautes qui séjournent à bord de l’ISS perdent en moyenne autant de masse osseuse en un seul mois qu’une femme âgée atteinte d’ostéoporose en un an. Les chercheurs de la NASA ont étudié la densité osseuse de seize astronautes qui ont séjourné à bord de l’ISS entre 2001 et 2004. Au cours des six mois que dure leur mission, les astronautes ont perdu environ 11% de la masse de l’os de la hanche. Un an après leur retour sur Terre, la majeure partie de cette perte est compensée par une augmentation de la taille de l’os. Cependant, cet accroissement ne garantit pas forcément une récupération totale de la force de l’os de la hanche.

Les os, comme les muscles, sont un tissu vivant qui se régénère en fonction des contraintes physiques qu’il subit. En orbite, le corps ne pèse presque plus sur le squelette et celui-ci s’affaiblit. Les cellules osseuses n'étant plus stimulées par le poids corporel commencent à absorber les tissus osseux en libérant des minéraux dans la circulation sanguine. Les os qui supportent habituellement le corps ont des parois plus minces et leur densité est réduite. La perte osseuse est donc plus importante au niveau des jambes et des hanches qu'au niveau des bras. On peut alors parler d’ostéoporose. (Définition : L’ostéoporose est une lésion osseuse caractérisée par un amincissement lisse et une raréfaction des traversées osseuses, se traduisant par une diminution de l’opacité radiologique du squelette. Elle peut être localisée ou diffuse.  Cette maladie du squelette prédispose une personne atteinte à un risque accru de fracture.)

A gauche vous pouvez voir un os en bonne santé et à droite un os atteint d’ostéoporose :

Sur Terre, la pesanteur applique une charge mécanique constante sur le squelette. Les os sains conservent ainsi une certaine densité leur permettant de soutenir le corps.

Sur l’ISS, les astronautes pratiquent des activités physiques, harnachés aux appareils, afin de compenser l’effet de l’apesanteur sur leurs muscles et leurs os. Une fois revenus sur Terre, ils doivent maintenir leur forme physique.

Il s'agit d'un phénomène qui s'apparente sur Terre à de l'ostéoporose avancée.

Toutefois, en l'absence de pesanteur, la perte osseuse se produit dix fois plus rapidement que sur Terre et, même s'ils sont en bonne santé, les astronautes ne sont pas à l'abri de ce genre de problème. L'espace nous offre des conditions qui accélèrent l'évolution de certaines pathologies osseuses, particulièrement la déperdition osseuse, et cela en favorise l'étude.

Après un séjour de 90 jours dans l'espace, une portion des tissus osseux perdus ne pourra pas se régénérer une fois l'astronaute de retour sur Terre.

Les recherches effectuées sur les causes de la déperdition osseuse dans l'espace pourraient donner lieu à une meilleure compréhension de l'ostéoporose et d'autres maladies sur Terre et pourraient permettre l’élaboration de nouveaux traitements.

L’entrainement physique des astronautes est donc primordial pour leur maintien dans une bonne forme physique.

Le "Mal de l'espace"

C’est un syndrome qui peut être décelé par un simple mal de tête ou bien des sensations de désorientation. Ses plus forts symptômes sont l’apparition de fortes nausées ce qui nous gêne dans notre vie spatiale.
Les deux tiers des spationautes sont victimes du « mal de l’espace ». Notre organisme a du mal à pallier le manque d’équilibre. Ce dérangement provient de la  perturbation de l’oreille interne qui est au cœur de ce problème. Si je devais comparer ce symptôme à un symptôme que vous auriez pu avoir expérimenté je vous parlerai du mal de mer. 
L’impesanteur est donc la cause d’un problème au niveau de l’oreille interne car il désoriente les otolithes (de petites particules de calcium qui se déplacent librement sous l’effet de la gravité) qui ne renseignent donc plus l’organisme sur la position de la tête par rapport à la verticale. Les astronautes ressentent donc un malaise qui peut aller du simple mal de tête aux vomissements avec nausées en passant par des illusions d’orientation visuelle et des sensations d’auto inversion. Extérieurement, le visage devient plus bouffit et rougit. Ce mal de l’espace est temporaire, il apparaît dans les premières heures du vol en s’intensifiant puis s’estompe au bout de 2 jours environ. Lors du retour sur Terre, 1/3 des astronautes perd connaissance et subit à nouveau l’effet de la gravité. Vous avez sûrement déjà ressentit cet effet quand vous êtes resté allongé longtemps et que vous vous êtes redressé rapidement. Mais évidemment cela dépend de l’individu.

 Les otolithes dans l’oreille interne

 Pour parer au mal de l’espace, les astronautes s’entraînent en se mettant dans des situations similaires à l’état d’impesanteur. Par exemple, l’utilisation d’un avion, l’airbus 300 zero-G, permet de récréer des conditions semblables grâce au vol parabolique. Il simule l’impesanteur en effectuant des paraboles qui créent une impesanteur temporaire. 

Petite présentation de la chaise tournante

Aujourd'hui, entrainement sur la chaise rotative. Comparée à la centrifugeuse, elle n'a pas l'air si terrible que ça, mais attendez de l'essayer! Pas question pour les astronautes de faire l'impasse : c'est un exercice important pour nous conditionner à la vie sans gravité. Cet exercice nous habitue à la désorientation qui nous attend dans l'espace. Sur Terre, l'oreille interne contient un liquide qui aide notre cerveau à déterminer le haut et le bas à la manière d'un niveau à bulle. En impesanteur ce même liquide se met à flotter et notre système d'orientation s'en trouve détraqué. Le "mal de l'espace" existe donc bel et bien : à bord de la station spatiale, un tiers des astronautes se sent mal dans les jours qui suivent leur arrivée! La chaise rotative permet d’atténuer ce phénomène en nous confrontant régulièrement à la perte d’orientation. Ce n'est certainement pas mon exercice préféré d'autant plus que Baïkonour ne nous offre pas les joies de l'impesanteur pour compenser le mal de cœur...

Il existe au jour d'aujourd'hui, deux appareils : 

Le tabouret tournant :

 

Le fauteuil tournant sur 3 axes :

Elle est de retour !

La bête noire des astronautes est de retour : la centrifugeuse. La difficulté de cet exercice réside dans le fait que cette force a des impacts très lourds sur le corps : le sang quitte la tête pour aller vers les pieds et se concentre dans les yeux ce qui crée un voile gris qui empêche la perception des couleurs et crée une vision en tunnel. Le cerveau n’est lui-même plus correctement irrigué et peut ne plus supporter la pression ce qui provoquera alors un évanouissement. Pour vous donner une idée, lorsque l’expérimentateur se trouve sous la force de 5G, il commence à sentir une pression importante sur son thorax. Au-delà son visage semble s’affaisser, sous l’effet de l’accélération. Ses tissus mous, devenus plus lourds, sont littéralement tirés vers le bas. Son corps entier subit cet effet : même ses organes descendent de quelques centimètres.
Cette machine améliore la tolérance des astronautes aux forces G, la faisant passer d’environ 4G à 9G en tournant de plus en plus vite jusqu’à ce que qu’ils n’en puissent plus. Nous avons tout de même des solutions pour rendre l’exercice moins pénible comme la combinaison anti-G. Elle limite les effets de l’accélération en comprimant les parties basses du corps pour empêcher le sang de déserter trop vite le haut du corps mais elle ne réduit en rien la sensation d’être écrasé. Le lien ci-dessous illustrera mieux que mes propos ce qu'on ressent à l'intérieur d'une centrifugeuse.Voilà ! J’espère vous avoir été utile, on se retrouve demain pour un autre article !

http://fr.ria.ru/infographie/20110420/189219157.html          

Le vol parabolique : une solution économique

Aujourd’hui nous allons nous retrouver pour un article un peu plus long, je dois l’admettre, et qui traite des vols paraboliques comme vous l’aurez vu dans le titre. Je vous souhaite une bonne lecture !

 

Le vol parabolique en avion est une façon économique de reproduire des  gravités, non pas nulles (qui seraient alors équivalentes à 0G), mais réduites, comme la gravité lunaire ou martienne. Une fois à l’intérieur, on ressent la même chose que si l'on était sur mars ou sur la lune. On utilise un avion standard qui n’a été modifié ni sur les ailes ni sur le moteur et qui va effectuer un vol en cloche. Il est simplement aménagé avec des sièges à l’avant et à l’arrière mais le milieu est dégagé pour permettre la réalisation d’expériences scientifiques. Le plus connu est l’A300 ZERO-G, le plus grand avion proposant cette prestation : il peut emmener jusqu’à 40 passagers à son bord. (NB : il faut tout de même compter 6000€/personne pour un vol parabolique!)

Le principe est simple. L’avion va dessiner une trentaine de paraboles et à chaque parabole les passagers auront le droit à environ 20 secondes d’impesanteur soit près de 10 minutes cumulées tout au long du vol. A bord, les scientifiques testent des robots ou des équipements qui seront développés dans le but de servir aux futures missions spatiales, ils étudient également les réactions du corps dans l'espace, etc.

Pour commencer il faut envoyer l’avion en l’air de la même façon que si l’on jetait une pierre : il va alors se cabrer pour monter quasiment comme une fusée et atteindre ainsi une assiette de 47°. A ce moment-là, les passagers subissent la force de 1,8G (ils pèsent donc 1,8 fois leur poids), l’avion effectue la partie croissante de la parabole. A 7000 mètres d’altitude, le pilote relâche les gaz, l’avion continue à monter puis dessine la partie décroissante de la parabole, les passagers sont alors en impesanteur. Il redresse ensuite l’appareil et 1,8G s’appliquent de nouveau sur l’ensemble des personnes présentes à bord. En termes un peu plus techniques on peut dire que l’avion est mis en orbite à l’intérieur de l’atmosphère.

La pesanteur dans l’avion est exactement la même que celle dans l’ISS. La gravité terrestre nous maintient au sol et il en résulte une force : le poids, qui s’exprime en Newton. En impesanteur, les corps sont toujours soumis à l’attraction de la Terre mais ils ne s’appuient plus sur rien, cette force ne peut plus s’exprimer, elle n’existe plus. Il s'agit du même phénomène lorsque vous sautez d’une table, sauf que vous vous appuyez sur l’air. Pour être en totale impesanteur il faut aller dans l’espace et chuter.

Il faut savoir que l’ISS est en constante chute libre à plus de 28000km/h tout autour de la Terre. Si on mettait la station en orbite et qu’on la lâchait, elle finirait par nous retomber dessus. Pour que l’ISS reste bien en orbite, il faut lui donner une impulsion (une vitesse) pour compenser l’attraction terrestre. Et comme la Terre est ronde, l'ISS reste en permanence à la même distance de la surface de celle-ci.

On peut alors se demander pourquoi les astronautes flottent quand ils sont à l’intérieur de l’ISS. Comme dit plus haut, tout est une question de chute perpétuelle. Les corps flottent car le vaisseau, et les passagers qu’il contient, tombent tous à la même vitesse. Les astronautes ne peuvent s’appuyer sur rien puisqu’ils tombent : la gravité ne peut pas s’exprimer. Tout le monde est en impesanteur et tout le monde flotte.

JOUR-J

Le jour du décollage approche à grands pas et il est temps de régler les dernières formalités avant le Jour J. Aujourd’hui, programme plus cool que d’habitude : organisation de mes effets personnels ainsi que choix des repas que je mangerai là-haut. Chaque astronaute choisit trois repas par jour qui se présentent sous forme de tubes et de nourriture déshydratée (l’ISS propose plus de 100 plats !). Grâce à mon amie Peggy, j’ai découvert que les papilles gustatives réagissaient différemment dans l’espace et que le goût en était altéré. J’ai suis très content de vous annoncer également que j’ai terminé d’apprendre le mode d’emploi pour monter et démonter MARES (Vous savez la machine de musculation adaptée à l’ISS).

I can’t wait! I’m so excited!!!

Que mange-t-on dans l'espace ?

Comme dit le proverbe, après l’effort, le réconfort ! Aujourd’hui nous allons parler d’un réconfort très particulier…la nourriture. Beaucoup d’entre vous le savent déjà mais pour rappel, la nourriture à bord de l’ISS est lyophilisée ou en conserve. Vous vous imaginez bien qu’on ne peut pas amener un poulet qu’on fera ensuite cuire dans un four une fois arrivé dans la station ! En réalité la nourriture que nous consommons une fois dans l’espace est la même que sur Terre, mais sous une forme différente. Il a donc fallu élaborer des plats d'une texture semi-solide protégée par des emballages étanches, et à l'ouverture facile. Les liquides, eux, sont consommés à la paille depuis des sachets souples. Le principe est exactement le même que celui de la purée en sachet : il faut réchauffer ou rajouter de l’eau dans son repas avant de le consommer. De nombreuses contraintes régissent les menus envoyés dans l'espace. Les aliments sont soigneusement conditionnés et ne doivent en aucun cas se répandre dans la station. Les plats sont étudiés pour ne pas se fragmenter, ni sous forme liquide, ni sous forme solide. C'est pour cela que certains aliments sont interdits à bord de l'ISS, à commencer par le pain. La tortilla est privilégiée car elle ne fait pas de miettes qui pourraient se coincer dans les instruments, dans les poumons ou les yeux des astronautes.

Le principal problème pour le transport de nourriture est le poids. Il est extrêmement coûteux de faire parvenir de la nourriture jusqu’à la station alors tout est calculé pour être le plus léger possible : c’est pour cela qu’on déshydrate tous les plats. Le coût de la lyophilisation est lui aussi très important, on ne peut pas lyophiliser n’importe quoi ni dans n’importe quelle quantité. C’est pour cela que chaque repas est composé de façon à équilibrer les apports nutritifs des spationautes. La nourriture sert avant tout à contribuer à l'équilibre physiologique des spationautes. Une mauvaise estimation des besoins nutritifs peut nuire à la santé de l'équipage et par conséquent, au bon déroulement de la mission. Si les plats ne sont pas correctement équilibrés, les astronautes s'exposent à des risques d'atrophie musculaire, de déficience du système immunitaire, de problèmes cardio-vasculaires et même de décalcification. Se nourrir est bien sûr une nécessité physique mais cela a aussi une grande importance dans le mental de l'équipage. En effet, le stress est limité par une alimentation saine. Mais l’impesanteur a une influence sur le déplacement de l'odeur de la nourriture, qui ne remonte plus dans les sinus et n'ouvre ainsi plus l'appétit aux astronautes, ce qui fait qu'ils ont une préférence pour la nourriture épicée, plus forte en goût. Malgré tout il arrive qu’ils ne finissent pas leurs rations amplifiant ainsi les problèmes de perte musculaire et osseuse. Les scientifiques ont alors eu une idée très ingénieuse qui fut d’introduire des plats raffinés pour célébrer des évènements spéciaux comme Noël, un anniversaire, ou une sortie extravéhiculaire, cassant, par conséquent, la monotonie des menus. Ces repas, loin d'être un luxe inutile, constituent un réel soutien psychologique.

Vous en savez maintenant autant que moi sur la nourriture spatiale, j'espère que cela vous donne envie de devenir astronaute juste pour tester les joies de l'impesanteur durant les repas à la manière de Chris Hadfield :