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Vivre dans l'espace

L'exercice dans l'espace

Le cosmonaute Gennady I. Padalka, commandant de la mission Expedition 9 et représentant de l’Agence spatiale russe, s’exerce sur le véloergomètre jumelé au système d’isolation contre les vibrations dans le laboratoire Destiny de la Station spatiale internationale (ISS). 20 mai 2004. (Photo : NASA)

Pourquoi est-il important de faire de l'exercice dans l'espace?

Les astronautes qui font de l'exercice dans l'espace ne le font pas que par plaisir; ils le font pour rester actifs et en santé. Sur Terre, chaque fois que nous bougeons, la pesanteur offre une résistance aux muscles et aux os de notre corps. Ce dernier maintient donc une masse osseuse et musculaire suffisante pour supporter notre propre poids. Dans un environnement de microgravité, où la pesanteur est quasi inexistante, l'astronaute subit une perte de masse musculaire et de densité osseuse puisque ses os et ses muscles n'ont plus à supporter le poids de son corps. Plus le séjour spatial d'un astronaute est long, plus la perte de masse musculaire et osseuse sera considérable.

L'exercice physique est le moyen le plus efficace à ce jour pour contrer les effets relatifs de l'absence de pesanteur. Cependant, malgré un programme d’exercice rigoureux, les astronautes perdent généralement de 0,4 à 1 % de leur densité osseuse par mois passé dans l’espace. Même si les astronautes recouvrent graduellement leurs tissus musculaires et la majeure partie de leur densité osseuse après leur retour sur Terre, ils doivent maintenir une force physique suffisante pour pouvoir effectuer d'éventuelles manœuvres d'urgence au moment du retour sur Terre. En suivant un programme d'exercice physique quotidien pendant son séjour dans l'espace, l'astronaute se prépare à ce genre de situation et contribue à réduire la période de réhabilitation nécessaire au recouvrement de sa masse osseuse et musculaire.

L’astronaute de l’ASC et ingénieur de vol de la mission Expedition 20/21 Bob Thirsk s’exerce sur le tapis roulant stabilisé et isolé contre les vibrations installé dans le module de service Zvezda de la Station spatiale internationale (ISS). 11 novembre 2009. (Photo : NASA)

L’astronaute de la NASA et ingénieur de vol de la mission Expedition 15 Sunita L. Williams enfile le harnais qui la maintiendra sur l’exerciseur contre résistance provisoire (IRED) installé dans le nœud Unity de la Station spatiale internationale. L’IRED, présentement entreposé, est remplacé par l’ARED plus perfectionné. 6 mai 2007. (Photo : NASA)

À quelle fréquence les astronautes doivent-ils faire de l'exercice dans l'espace?

Les astronautes qui participent à des missions de navette spatiale, lesquelles sont généralement d'une durée de deux semaines, font des exercices pendant environ 30 minutes par jour. Ceux qui vivent à bord de la Station spatiale internationale (ISS) sur de plus longues périodes doivent faire des exercices pendant une durée approximative de deux heures par jour. Le programme d'exercice de chaque astronaute est surveillé et peut être adapté au besoin en fonction des résultats de l'évaluation mensuelle de sa condition physique. Quand les astronautes doivent faire une sortie extravéhiculaire, le programme d'exercice est modifié ou réduit.

Équipement d'exercice

Les membres de l'équipage à bord de l'ISS utilisent un véloergomètre et un tapis roulant pour faire des exercices cardiovasculaires ainsi qu'un exerciseur contre résistance pour renforcer leurs muscles.

• Véloergomètre
  
  Le véloergomètre est semblable à un vélo d'exercice. L'astronaute place ses pieds sur des pédales à brides et peut aussi utiliser des sangles de fixation à la taille, un support dorsal et des poignées pour se maintenir en équilibre sur l'appareil.

• Tapis roulant
  
  Le tapis roulant nécessite l'utilisation d'un dispositif de charge qui permet de retenir l'astronaute sur le tapis. Le dispositif comprend deux cordons à ressort placés de chaque côté du tapis roulant. Ces cordons sont fixés à un harnais qui s'installe autour de la taille de l'astronaute. On peut donner aux cordons une tension pouvant se situer entre 66 % et 100 % du poids du sujet pour déterminer l'intensité de l'exercice d'entraînement.

Le véloergomètre ainsi que le tapis roulant sont dotés d’un système d’isolation contre les vibrations pour éviter que les forces créées par l’astronaute qui s’exerce sur l’appareil ne nuisent à la conduite des expériences scientifiques.

• Exerciseur contre résistance avancé (ARED)
  

  L'exerciseur ARED est constitué de cylindres sous vide qui exerce une résistance sur les muscles de l’astronaute. L’exerciseur s'apparente à un appareil de levée de poids sur Terre. L’ARED permet aux astronautes de se lever sur la pointe des pieds, de s'accroupir et de soulever des poids afin de raffermir les muscles qui ne sont pas beaucoup sollicités dans l'espace. L’ARED est une version actualisée de l’IRED qui comprend une paire de caissons fixés à un système de poulies (plutôt qu’à des cylindres sous vide) et un harnais qui applique une résistance. L’IRED est présentement entreposé à bord de l’ISS et peut être utilisé au besoin.

L'astronaute de l'ASC Bob Thirsk montre comment fonctionne l'exerciseur contre résistance avancé (ARED). Format WMV