L'activité physique dans l'espace

Tout le monde sait qu'il est important de faire de l'exercice sur Terre pour garder la forme. Mais en orbite, cela est absolument essentiel!

L'activité physique est le moyen le plus efficace de contrer les effets indésirables de l'apesanteur sur le corps humain. L'exercice fait donc partie intégrante du quotidien à bord de la Station spatiale internationale (SSI). Au cours d'une mission de longue durée, les astronautes doivent faire de l'exercice environ deux heures par jour!

L'astronaute canadien Bob Thirsk

L'astronaute canadien retraité Robert Thirsk prend plaisir à pédaler à bord de la SSI! (Source : NASA.)

L'importance de l'activité physique en orbite

Cela veut dire que sans exercice, les os des astronautes seraient plus fragiles et que leurs muscles seraient moins forts après un séjour dans l'espace.

Sur Terre, chaque fois que nous bougeons, la pesanteur offre une résistance aux muscles et aux os de notre corps. C'est comme faire un peu d'exercice... sans s'en rendre compte! Ainsi, notre corps reste assez fort pour supporter notre propre poids.

En apesanteur, toutefois, les os et les muscles n'ont plus à supporter le poids du corps des astronautes. En plus, le système cardiovasculaire devient paresseux parce que le cœur n'a pas à travailler aussi fort que sur Terre pour contrer la gravité et pomper le sang jusqu'à la tête.

Si les astronautes ne faisaient pas d'exercice dans l'espace, leur corps subirait donc une perte majeure sur les plans de la :

En somme, les astronautes gardent la forme pour :

  • contrer la détérioration de leurs os,
  • maintenir la force de leurs muscles et de leur cœur,
  • avoir la force de faire des sorties dans l'espace,
  • pouvoir effectuer des manœuvres d'urgence pendant leur retour sur Terre,
  • rester en santé et en forme en vue de leur retour en situation de pesanteur.

Un gymnase dans l'espace

En apesanteur, la façon de faire de l'activité physique est un peu particulière. Les appareils d'exercice ont été modifiés pour simuler la force que la gravité exercerait sur le corps des astronautes.

Les membres de l'équipage à bord de la SSI utilisent trois exerciseurs cardiovasculaires et musculaires pour se garder en forme.

L'exerciseur à contre-résistance ARED

Bob Thirsk - ARED

  • Type d'exercice : Maintien de la force musculaire et de la densité osseuse en ciblant les grands groupes musculaires.
  • Particularités : Cette machine est constituée de cylindres sous vide. Ils exercent une résistance jusqu'à 272 kilos sur une barre ou un câble. L'appareil imite les poids et haltères sur Terre.
  • Mode d'emploi :
    1. Tenir fermement la barre d'exercice.
    2. Ajuster la contre-résistance souhaitée de l'exercice d'entraînement.
    3. Se lever sur la pointe des pieds, s'accroupir (faire des flexions des jambes) et soulever des poids, selon les muscles à travailler.

Le tapis roulant

Bob Thirsk - TVIS

Pendant sa mission de six mois à bord de la SSI, Robert Thirsk courait « en compagnie » de son fils!

En effet, il pouvait compter sur des vidéos de son fils en pleine séance de course à pied, filmées par l'Agence spatiale canadienne (ASC). Robert faisait jouer ces séquences sur l'écran du tapis roulant… et l'illusion était parfaite!

  • Type d'exercice : Cardiovasculaire, musculaire et squelettique.
  • Particularités : Le harnais et ses cordons à ressorts appliquent une tension aux épaules et aux hanches en fonction du poids corporel de l'astronaute. Au début d'une mission, la tension correspond à 60 % du poids de l'astronaute. Puis, la tension est augmentée au cours de la mission et atteint de 85 à 100 % du poids.
  • Mode d'emploi :
    1. Enfiler le système de harnais.
    2. Ajuster la tension du harnais en fonction de l'intensité souhaitée de l'exercice d'entraînement.
    3. Courir!

Le vélo stationnaire

Bob Thirsk - CVIS

  • Type d'exercice : Cardiovasculaire.
  • Mode d'emploi :
    1. Placer les pieds sur des pédales à brides.
    2. Enfiler le harnais dorsal pour rester en place.
    3. Tenir les poignées pour se maintenir en équilibre sur l'appareil.
    4. Pédaler!

Les effets indésirables de l'apesanteur sur le corps humain

Voler dans l'espace est un peu comme vieillir prématurément.

Chris Hadfield passe une tomodensitométrie

Chris Hadfield passe une tomodensitométrie quantitative pour obtenir des images détaillées de l'os de sa cheville, peu après son retour sur Terre en 2013. (Source : ASC.)

Malgré un programme d'exercice rigoureux, les astronautes perdent en moyenne 1 % de leur densité osseuse par mois passé dans l'espace. Sur Terre, une personne âgée normale perd 1 % de sa densité osseuse par année.

Grâce au protocole actuel comportant deux heures d'activité physique par jour, les astronautes reviennent sur Terre avec une plus grande masse musculaire qu'à leur départ!

Les conséquences physiques d'un séjour prolongé en apesanteur sont semblables à l'ostéoporose qui affecte les personnes âgées. Mais ces conséquences ne sont pas aussi graves puisque la densité osseuse des astronautes redevient graduellement normale après leur retour sur Terre.

C'est pourquoi les scientifiques utilisent les astronautes comme sujets de leurs expériences scientifiques. Ces recherches permettent de mieux comprendre les effets de l'apesanteur et comment les contrer, notamment en vue des futures missions spatiales de longue durée, mais aussi pour les gens sur Terre souffrant de problèmes de santé.

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