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Expériences en sciences spatiales

L'Agence spatiale européenne a mis en place un impressionnant programme de sciences spatiales et, par conséquent, l'un des principaux objectifs de la mission Eneide consiste à réaliser un ambitieux programme d'études scientifiques et de démonstration de technologie. La mission englobe 22 charges utiles de recherche. Au cours des derniers mois, Roberto et moi avons appris à manipuler chacune de ces charges utiles. Les chercheurs de l'équipe Eneide nous ont expliqué les objectifs de leurs expériences. À l'aide de simulateurs et de matériel de laboratoire, Roberto et moi sommes devenus tout à fait familiers avec le matériel, les logiciels et les protocoles d'expérimentation. De plus, nous avons participé à la collecte des données de référence destinées aux expériences sur la physiologie humaine. Ces données sont très importantes puisqu'elles permettent de comparer les données de tout effet physiologique spatial aux données de référence recueillies au sol.

Bien que les 22 expériences Eneide soient toutes aussi intéressantes les unes que les autres, je n'en décrirai que quatre : Analyse posturale des mains (HPA, pour Hand Posture Analyzer), Dispositif de suivi oculaire (ETD, pour Eye Tracking Device), Criquets dans l'espace et Lazio.

L'expérience de l'Analyse posturale des mains (HPA) portera sur l'étude des mouvements du bras et de la fonction musculaire en impesanteur. L'un des protocoles HPA prévoit l'étude des mécanismes du système nerveux qui interviennent dans les tâches d'atteinte et de préhension en impesanteur.

Un autre protocole HPA vise l'évaluation de la performance du groupe musculaire de l'avant-bras à l'effort soutenu avec et sans rétroaction visuelle. Pour recueillir les données, on a mis au point des dynamomètres spéciaux à poignée et à pince.

Les résultats de l'expérience HPA pourraient aider les chercheurs à trouver des moyens de contrer la fatigue de la main et de l'avant-bras que ressentent généralement les astronautes lors des sorties extravéhiculaires pendant lesquelles ils portent une combinaison spatiale qui restreint les mouvements.

Le Dispositif de suivi oculaire (ETD) est une autre charge utile Eneide qui présente un grand intérêt. Sur Terre, les mouvements des yeux dépendent des informations transmises par le système vestibulaire qui contrôle l'équilibre, le sens de l'orientation et la posture. Les chercheurs en sciences spatiales tentent de mieux comprendre comment le système vestibulaire s'adapte aux conditions d'impesanteur et quels sont les liens entre cette adaptation et le mal de l'espace.

Chaque fois que je pose l'ETD sur ma tête, j'ai envie de crier « boo! ». Le casque ETD peut ressembler à un masque d'Halloween, mais il s'agit en réalité d'un dispositif complexe de mesure très précis des mouvements des yeux et de la tête dans les conditions spatiales. L'ETD est unique en son genre parce qu'il mesure les mouvements de torsion des yeux en plus des mouvements horizontaux et verticaux.

Roberto ne sera pas le seul Européen dans l'espace. Il sera accompagné de quatorze criquets! L'expérience CRISP (pour Crickets in Space) vise l'étude du développement embryonnaire en impesanteur. Plus particulièrement, les chercheurs CRISP veulent savoir comment les neurones d'embryons se développent. On a choisi les criquets comme sujets d'étude parce que leurs neurones sont faciles à repérer. Il existe également un test comportemental facile à réaliser sur les criquets pour évaluer leur fonction neurologique à leur retour sur Terre.

Vous voyez sur la photo que je tiens un des deux contenants dans lesquels seront placés les criquets. La partie supérieure de chaque contenant logera sept criquets femelles et contiendra la nourriture et l'eau dont les insectes ont besoin. Lorsque Roberto arrivera à bord de la station, il ouvrira trois logements sphériques pour le dépôt des œufs qui se trouvent dans la portion inférieure de chaque contenant. Les femelles y pondront ensuite leurs œufs (près de 400 œufs devraient être pondus!). Avant de revenir sur Terre, les larves passeront ainsi la moitié de leur période de gestion de 16 jours en impesanteur.

(En passant, saviez-vous que seuls les mâles poussent les cris stridents propres aux criquets? Étant donné que les criquets de l'expérience CRISP sont des femelles, l'équipage de la station spatiale ne devrait pas avoir de problème à dormir!)

Lazio, qui désigne une région périphérique de Rome, est également le nom d'une étude sur les rayonnements ionisants et les conditions magnétiques à bord de l'ISS. Sur la photo, la grosse boîte argentée que vous voyez posée sur la table est un détecteur de rayons cosmiques qui comprend des scintillateurs et des photomultiplicateurs à la silice. Roberto installera le détecteur dans le module d'amarrage Pirs en vue de la caractérisation des rayonnements de la station. Il placera régulièrement divers matériaux de protection sur le dessus et le dessous du dispositif de manière à en évaluer l'efficacité lorsqu'il s'agit de protéger les cosmonautes et les astronautes des effets nocifs du rayonnement ionisant.

Vous remarquerez sur la photo que le chercheur principal de l'expérience Lazio tient une tige noire. Cette tige est en fait un magnétomètre extrêmement précis qui sera placé à proximité du détecteur de rayons cosmiques pour mesurer l'intensité et les variations du champ magnétique associé aux ceintures de rayonnement de Van Allen. On a formulé l'hypothèse que les instabilités observées dans les ceintures de Van Allen pouvaient être des phénomènes précurseurs de tremblements de terre sur notre planète.