La qualité osseuse des astronautes

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Les radiations ne sont pas le seul risque pour la santé des astronautes. La qualité de leurs os est également un des principaux obstacles aux missions longues durées dans l'espace.

L'absence ou une faible gravité est un sujet de préoccupation comme vient de le montrer une étude médicale menée sur plusieurs astronautes ayant séjourné à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). Elle entraîne une déminéralisation osseuse puisqu'ils ne sont plus sollicités mécaniquement. Cela se traduit par la réduction de la masse musculaire et fragilise le squelette en le rendant plus friable et augmente de facto le risque de foulures et de fractures. Cependant, comme les radiations, ces effets se produiront des mois, voire des années après que les astronautes soient revenus à terre !

Cette étude américaine confirme ce que l'on savait déjà : les astronautes restés en orbite plusieurs semaines ont bien plus de risques de se fracturer les os lors de leur retour sur Terre que l'homme de la rue. Elle a été menée sur 13 astronautes qui ont séjournés de 4 à 6 mois dans la Station. Ces résultats ont alarmé les chercheurs car ils montrent une détérioration supérieure des os par rapport aux résultats précédents (les instruments de mesure utilisés sont plus pointus).

La hanche

Concernant l'os masculin de la hanche, cette étude montre qu'en moyenne il subit une perte de solidité d'environ 14 % et jusqu'à 20 et 30 % pour 3 d'entre eux, un taux comparable à celui observé chez les femmes âgées souffrant d'ostéoporose.

Radio de la hanche gauche, debout et de face

Pour prévenir et limiter ces risques, médecins et scientifiques ont élaboré plusieurs programmes visant à éviter la perte osseuse en orbite. Pendant leur séjour à bord de la Station, les astronautes sont soumis à des exercices physiques de façon à préparer leur retour sur Terre. Reste que si ces exercices sont bénéfiques pour l'astronaute, ils ne sont pas suffisants pour envisager des missions de très longues durées qui seraient sans conséquence pour leur santé.

Et c'est justement ce qui inquiète les agences spatiales. Lorsque que ces explorateurs débarqueront sur Mars après un voyage de plusieurs mois, la fracture d'un os sera une des hantises. L'exemple de la fracture de la hanche est là pour le rappeler. Si un des astronautes se la fracture, toute la mission pourrait être mise à mal. En effet, ce type de fracture requiert presque toujours une hospitalisation et une intervention chirurgicale majeure. Ce type d'opération sera délicat à faire en orbite sur Mars ou la Lune. Surtout, une hanche fracturée signifie une réduction de la capacité à se déplacer de façon autonome et dans les cas extrêmes peut provoquer une incapacité permanente, menant à la mort le cas échéant.

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Van Halen

Il me semble tout de même que le duo Arthur C. Clark - Stanley Kubrick avait trouvé une parade simple pour recréer 1g à bord d'un vaisseau spatial.
Ceci dit et pour mémoire, plus près de chez nous, les animaux qui hibernent ne font jamais d'ostéoporose.
Le port d'un scaphandre devrait tout de même réduire le risque de luxation, quand à la gravité réduite de Mars, elle devrait minimiser le risque de fracture. C'est au retour (éventuel) sur Terre que les choses devraient se compliquer.

GR
griffaurel

Les stations spatiales ont besoin de gyroscopes pour rester stables et pour ne pas tourner dans tous les sens.

N'est-il pas envisageable de créer trois petits espaces de travail et/ou de vie tournant selon trois axes différents assurant à la fois les fonctions de gyroscope et de cabines à gravité artificielle ?
Pour compenser le balourd (je ne parle pas de l'astronaute mais de son poids :D ) Une masse déplacé vers l'extérieur de la cabine et des capteurs de contrainte permettrait d'équilibrer leur rotation quand elle seraient occupées.

JA
Jayxee

griffaurel
Les stations spatiales ont besoin de gyroscopes pour rester stables et pour ne pas tourner dans tous les sens.


N'est-il pas envisageable de créer trois petits espaces de travail et/ou de vie tournant selon trois axes différents assurant à la fois les fonctions de gyroscope et de cabines à gravité artificielle ?
Pour compenser le balourd (je ne parle pas de l'astronaute mais de son poids :D ) Une masse déplacé vers l'extérieur de la cabine et des capteurs de contrainte permettrait d'équilibrer leur rotation quand elle seraient occupées.

Faudrait mettre ça sur un bout de papier, mais je pense que pour simuler la gravité est plus compliqué que ça : tu as besoin d'être un peut éloigné de ton centre de rotation si tu veux avoir une force centrifuge simulant la gravité.
Je doute que la taille des modules que l'on fait actuellement le permette, et les systèmes à mettre en œuvre me semble quand même assez complexes et surtout couteux... mis probablement que l'on sera obligé d'y venir.

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buck

Il n'y a pas eu des essais avec skylab pour generer une sorte de microgravite ? (c'est bien la qu'il y a eu recuperation des tubes du lanceur)

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hortus

La solution pour recréer une gravité suffisante 0,5 à 1g n'est pas compliquée. Un vaisseau spatial en forme d'haltères : deux modules de vie aux extrémités d'un tube permettant de passer de l'un à l'autre. Le système est mis en rotation autour du point médian. La force centrifuge créée permet de simuler un effet de gravité.

JA
Jayxee

hortus
La solution pour recréer une gravité suffisante 0,5 à 1g n'est pas compliquée. Un vaisseau spatial en forme d'haltères : deux modules de vie aux extrémités d'un tube permettant de passer de l'un à l'autre. Le système est mis en rotation autour du point médian. La force centrifuge créée permet de simuler un effet de gravité.

Pas compliqué... c'est toujours plus facile à dire qu'a faire
1 - Contraintes mécaniques importantes dans le tube de liaisons.
2 - Organisation intérieur risquant de faire perdre de l'espace (ne pas avoir de gravité a pas mal d'avantages pour la gestion de l'espace intérieur)
3 - Impose un (très) grand vaisseau : même avec 40m de diamètre, une variation de 2m par rapport au centre de gravité (entre le pied et la tête du bonhomme) correspond à une variation de 10% de la gravité... pas sûr que ce soit vraiment mieux du point de vue physiologique...

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klinfran

non ça fait 5 %, ça reste dur à lancer un vaisseau de 40 m, mais il peut très bien se déployer vu qu'on a besoin que d'un axe.

JA
Jayxee

klinfran
non ça fait 5 %, ça reste dur à lancer un vaisseau de 40 m, mais il peut très bien se déployer vu qu'on a besoin que d'un axe.

Diamètre 40m = Rayon 20m > Centre de gravité a 20m
Donc bien 10%.
Ça reste un système très lourd et compliqué... on y viendra peut être, mais seulement si on a pas d'autres moyens plus simples.

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klinfran

oups :D je crois que tu as bien vu l'erreur, merci :jap: