Se préparer à la survie de l'homme sur la Lune
Publié par Michel le 09/11/2009 à 00:00
Source: BE Slovénie numéro 63 (4/11/2009) - Ambassade de France en Slovénie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /61110.htm
Illustration: NASA
Il y a deux ans, la Slovénie (Ministère de l'Education et du Sport) construisait à Planica, avec l'aide de fonds structurels européens, le Centre sportif olympique Planica destiné à la préparation des sportifs de haut niveau. Le Centre devait être doté de toute l'infrastructure nécessaire (tremplin de saut à ski, hôtels, commerces, piscines, etc.), mais aussi d'un équipement de recherches permettant à des équipes interdisciplinaires d'experts slovènes et européens de développer de nouvelles méthodes d'entraînement pour les sportifs de haut niveau. Le centre est très bien conçu, mais connaît encore quelques difficultés de contenu et des problèmes d'équipement. Ce qui risque de changer sous peu: le prof. dr. Igor B. Mekjavic du Département d'automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements...), de biocybernétique et de robotique de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) Jozef Stefan plus connu par le public slovène comme l'un des meilleurs spécialistes mondiaux de la physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science) étudie le rôle,...) environnementale, ou plus précisément de l'hypo- et de l'hyperoxie, a en effet installé l'an passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le...) dans les murs du Centre 10 chambres hypoxiques, un laboratoire de physiologie et une salle d'entraînement. Les sportifs peuvent s'y préparer pour faire face avec efficacité aux efforts qu'ils devront fournir en haute altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la...).

L'Agence Spatiale Européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le...) (ESA) vient de confier au dr. Mekjavic et au Centre de Planica l'organisation (Une organisation est) d'un conseil commun réunissant les scientifiques de la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal...) de la Nasa (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable...) et ceux de l'ESA. Au cours de ce conseil, ils discuteront des conséquences que peut avoir sur le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) la vie (La vie est le nom donné :) sur la lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la...). L'installation de colonies humaines sur la lune qui enverraient sur terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) des minerais et des produits est en effet une idée de base qui est en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour...) de faire son chemin. Pour se protéger des radiations dangereuses, ses habitants devront vivre dans des unités d'habitation situées de 3 à 5 m mètres sous la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique,...) lunaire (Pour les homonymes, voir Pierrot lunaire, une œuvre de musique vocale d'Arnold Schönberg.). Les problèmes de décompression rencontrés au cours des travaux effectués en milieu lunaire devraient être résolus avec la sous-pression exercée dans ces unités souterraines. Celle-ci devrait faciliter l'arrivée en surface et serait complétée par un supplément d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), concrètement cela veut dire que l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) vivrait sur la lune dans les mêmes conditions que sur terre ? 3000 m d'altitude. La pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous les corps matériels au voisinage de la Terre : on observe ainsi qu'en un lieu donné tous...) de la lune, qui correspond à 1/6 de celle sur terre, constitue un problème supplémentaire. Pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être considéré comme une...), personne ne sait ce qu'il adviendrait d'un être humain vivant en hypoxie et en faible pesanteur, comme sur la lune.

En tant que conseiller de l'ESA pour le développement stratégique des recherches sur l'influence de l'apesanteur sur l'homme, le Dr. Mekjavic a reconnu que le centre de Planica et ses chambres hypoxiques seraient idéaux pour accueillir ce conseil scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.). Le centre a en effet l'intention de développer une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) de recherches médicales qui permettra d'évaluer l'impact à longue échéance de la vie sur la lune sur l'homme. Des essais pourraient être effectués sur le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:), selon les propos du Dr. Mekjavic. La Slovénie n'est pas membre de l'ESA, mais elle peut cependant relever certain défis. A ce titre, Planica possède un immense capital encore inexploité, grâce auquel il mériterait d'être connu dans le monde (Le mot monde peut désigner :) autrement que pour le saut à ski.

Le dr. Mekjavic est également l'initiateur d'un autre projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) important. Celui de faire de Planica un nouveau centre d'excellence (appel d'offre lancé par le ministère de l'Enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les connaissances d'un élève par le...) Supérieur, de la Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble...) et de la Technologie). Le domaine essentiel d'activités du Centre se concentrera sur la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) et la résolution des problèmes liés à la conservation de la qualité de vie (La qualité de vie d’une population est un enjeu majeur en sciences économiques et en science politique. On utilise les notions proches d’utilité et de bien-être. Elle est mesurée par de nombreux indicateurs...) ; les unités de section du Centre d'excellence s'articuleront autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent...) d'un fil rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.): l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...). L'importance des micro-environnements (les vêtements, le lieu d'habitation ou la nature) pour le corps humain n'est plus à démontrer. Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) changement de l'environnement finit par se répercuter sur la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) de l'homme. Le monde extérieur influe sur notre environnement intérieur, qui change avec l'âge, la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) et les traumatismes.

En septembre 2009, le Dr. Mekjavic entamera à Planica, en coopération avec l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Nottingham et le célèbre Institut suédois Karolin, une recherche sur l'utilisation de l'hypoxie en parallèle avec une alimentation correcte et des exercices adaptés. Dans les conditions d'hypoxie, la saturation en oxygène dans le corps diminue et certains processus modifient leur cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) et n'opèrent plus comme en normoxie (21% d'oxygène dans l'air). Il semblerait qu'il soit possible en hypoxie d'influer sur le transfert de nourriture à travers la paroi intestinale, sur la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine, voire sur différents agents impliqués dans la digestion (La digestion est le processus au cours duquel un organisme vivant reçoit du milieu extérieur des aliments (eau, molécules organiques et minéraux), les modifie afin de les...) des aliments. Des recherches seront également entreprises sur le lien entre l'hypoxie et les accessoires de gymnastique et son rôle dans le traitement de l'atrophie musculaire.

Concernant les entraînements hypoxiques des sportifs, l'équipe de recherche dirigée par le Dr. Mekjavic, a constaté jusqu'à présent, que les résultats ou les changements les plus remarquables survenaient lorsque les sportifs dormaient durant leur acclimatation (L'acclimatation est le fait, pour un organisme vivant, de s'adapter à un changement durable de son environnement, en particulier climatique (température, humidité, ressources). L'acclimatation se déroule sur...) dans des chambres hypoxiques simulant une altitude de 3500m à peu près au-dessus du niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.), et s'entraînaient à faible altitude ou à altitude locale normale. De nouvelles questions concernant l'exploitation de l'hypoxie se sont à l'évidence imposées aux chercheurs. De même que l'emploi de hyperoxie n'est pas seulement avantageuse pour les dommages dit "sportifs " (engelures des alpinistes, empoisonnement des plongeurs sous-marins), mais également pour les intoxications au gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) industriels ou les gangrènes provoquées par le diabète (Le diabète présente plusieurs formes, qui ont toutes en commun des urines abondantes (polyurie). Le mot « diabète » vient du grec ancien...), de même l'hypoxie pourrait jouer un rôle médical important auprès d'autres groupes cibles ou d'autres patients. C'est pourquoi, une des recherches clés menées par Mekjaviè porte sur le lien entre l'hypoxie et la perte de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale...) corporel. De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...), la population européenne est de plus en plus victime de la baisse de la qualité de vie qui se traduit le plus souvent par une mauvaise alimentation et la diminution des capacités psychophysiques. Ce qui conduit généralement à du surpoids (Le surpoids est l'état d'une personne présentant une corpulence considérée comme légèrement plus importante que la normale ou la moyenne dans une société donnée. Elle est...) responsable d'un bon nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de maladies cardio-vasculaires, pulmonaires, du squelette (Le squelette est une charpente animale rigide servant de support pour les muscles. Il est à la base de l'evolution des vertébrés. Celui ci leur a fourni un avantage sélectif conséquent...) et des muscles (atrophie musculaire, ostéoporose (L'ostéoporose est une maladie caractérisée par une fragilité excessive du squelette, due à une diminution de la masse osseuse et à...), etc.). Il n'est donc pas étonnant que les domaines médicaux prioritaires de l'UE sont ceux qui favorisent les initiatives empèchant le développement de ces maladies.

Ainsi, le Centre d'excellence de Planica compte-t-il également poursuivre les recherches sur les influences éventuelles de l'hyperoxie sur la santé. Le Dr Mekjavic l'étudie depuis des années déjà et possède une riche expérience en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux....) d'oxygénation hyperbare, mais il est d'avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en...) cependant que pour obtenir certains effets voulus, une pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) plus grande n'est pas forcément nécessaire et que pour accélérer la réadaptation (En ergothérapie, la réadaptation est le processus visant à réduire les incapacités d'une personne. La réadaptation s'inscrit dans la suite logique :...) suivant certaines opérations (en cas de mauvaise irrigation (L’irrigation est l'opération consistant à apporter artificiellement de l’eau à des végétaux cultivés pour en augmenter la production, et permettre leur développement normal en cas de déficit d'eau induit par un...) sanguine des tissus), l'ajout d'un supplément d'oxygène pourrait déjà suffire.

L'hyperoxie et l'hypoxie sont deux des cinq branches du Centre d'excellence en création. La troisième prévue est le développement d'une salle de gym robotisée ; elle abriterait des robots capables d'aider en toute sécurité des personnes ayant des problèmes moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]). Le personnel médical et les physiothérapeutes pourront ainsi plus facilement effectuer les exercices avec leur patients. Le rôle joué par les capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une...) sensoriels dans le fonctionnement des robots est particulièrement important. C'est pourquoi le CE de Planica a initié une coopération avec la Faculté d'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement...) (elle travaille sur les capteurs sensoriels relevant les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) sur les patients aux cours des exercices) et la Faculté d'électrotechnique (Étymologiquement l'électrotechnique désigne l'étude des applications techniques de l'électricité. En réalité, l'électrotechnique regroupe les disciplines traitant l'électricité en tant qu'énergie. On peut...) (responsable de la branche Ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) de la physiothérapie et de la rééducation).

Le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) sur les mouvements des patients doit s'exercer de la façon la plus directe et la plus discrète possible. CE de Planica a donc commencé à planifier plus intensivement sa quatrième branche: l'élaboration de vêtements intelligentss munis de capteurs sensoriels. Le patient (Dans le domaine de la médecine, le terme patient désigne couramment une personne recevant une attention médicale ou à qui est prodigué un soin.) sera vètu d'un vêtement qui observera et suivra ses mouvements, son pouls (Le pouls est la perception du flux sanguin pulsé par le cœur par la palpation d'une artère.) cardiaque, etc. Le physiothérapeute (Le physiothérapeute est le professionnel de santé qui pratique la physiothérapie.) n'aura plus qu'à introduire en fin d'exercice les données dans l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler...), ce dernier fera une évaluation immédiate des résultats. Depuis quelques années déjà, le Dr. Mekjavic développe ce genre de vêtement. Il faut dire que la Slovénie possède une très bonne industrie en la matière, l'entreprise Prevent en est un parfait exemple. Elle confectionne des équipements de protection de haute technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) pour les sapeurs pompiers. Les pans de l'industrie exigeant la protection des ouvriers ou la prévention (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter qu'une situation (sociale, environnementale, économique..) ne se dégrade, ou qu'un accident, une...) des risques professionnels sont nombreux. les vêtements de protection munis de capteurs sensoriels préviennent par exemple des risques de brûlures, signalent la présence de monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule semi-développée C=O ou –C≡O+, la molécule est composée d'un atome de...) ou d'autre gaz mortel. Le CE de Planica souhaite introduire dans l'élaboration des ces vêtements de nouveaux textiles ou matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) et ce en collaboration avec le Département de textile de la Faculté de mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref,...) de Maribor, le NTF de Ljubljana et l'entreprise Biomed. Les partenaires du CE de Planica sont également la société Wander, qui produit des sous-vêtements ignifugés.

Les vêtements destinés aux conditions extrêmes ne peuvent être testés sur des êtres vivants. Le dr. Mekjavic et ses collègues de l'IJS, leaders mondiaux en la matière, développent depuis plusieurs années déjà des mannequins simulateurs ( ils ont à ce titre déjà reçu le prix Puchovo nagrado). Ils ont déjà créé des mannequins capables de transpirer et d'émettre de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) tout comme l'homme. Il est ainsi possible d'évaluer l'isolation thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant...) de ces vêtements ainsi que leur perméabilité à la vapeur ().

La dernière branche de recherche du CE de Planica est consacrée à la conception d'un environnement d'habitation intelligent qui inclura l'utilisation d'un robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches qui sont généralement...) humanoïde destiné à effectuer diverses tâches. Il s'agit en fait d'expérimenter la technologie actuelle et de vérifier si elle est suffisamment avancée pour inclure la robotique dans les maisons. Un des points d'intérêt de cette recherche est l'étude de l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre l'homme et le robot: Comment le robot va-t-il conduire le para/tétraplégique d'un lieu à l'autre? La peur et le manque de confiance de l'homme pour la machine, vont-ils prendre le dessus? Comment assurer la sécurité des activités ? Les deux futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) partenaires collaborant ? ce projet sont la Section de physiothérapie et l' Institut de réadaptation. Concernant le transfert des données en provenance des maisons (qui seront conçues et construites par les entreprises Arhiteka et Riko hise) et la mise en liaison des unités mobiles, le partenaire du projet sera l'entreprise Iskratel, et l'entreprise Robotina pour les capteurs sensoriels installés dans la maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille, voire de plusieurs, sans être considérée comme un immeuble collectif.) intelligente.

Les vêtements intelligents peuvent également servir dans le domaine de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) utilisée par les habitations. Avec des vêtements optimaux, on peut en effet rationaliser le chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) ou le refroidissement d'une maison intelligente (ou d'une voiture, etc.), le dr. Mekjavic collabore parallèlement à l'initiative européenne d'élaboration d'un index de confort, une nouvelle échelle d'évaluation qui viendra en aide aux gens, quand ils doivent décider de leur habillement.
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