Artemis II : recherche scientifique pendant la mission

Priorité à la santé des astronautes

Lors de leur mission, les astronautes d'Artemis II réaliseront des études scientifiques, mais ils en seront aussi les sujets. Cinq études porteront sur les effets des vols spatiaux dans l'espace lointain sur la santé physique, la santé psychologique et le comportement. Elles sont essentielles pour maintenir en bonne santé les astronautes en mission spatiale de longue durée et pour mettre au point des technologies, des protocoles et des mesures préventives à cette fin.

1. ARCHeR

L'étude de pointe ARCHeR porte sur les habitudes de sommeil, le stress, les aptitudes cognitives et l'esprit d'équipe des astronautes. Des bracelets sont utilisés pour collecter en temps réel ces données physiologiques et comportementales, permettant aux chercheurs de comprendre comment l'isolement, le confinement et l'environnement unique de l'espace lointain affectent les membres d'équipage. Contrairement aux missions en orbite basse terrestre, les missions dans l'espace lointain seront plus longues et plus éprouvantes sur le plan psychologique. Cette recherche est donc essentielle pour que les astronautes puissent bien faire leur travail lors des futures missions d'exploration spatiale.

2. Immune Biomarkers

Les vols spatiaux peuvent affaiblir le système immunitaire et donc augmenter le risque de contracter une maladie. L'étude Immune Biomarkers examine les changements subis par les biomarqueurs immunitaires grâce à l'analyse d'échantillons de salive et de sang. Des prélèvements de sang seront faits avant et après la mission, alors que dans l'espace, les astronautes recueilleront leur salive. Ils le feront sur des bandelettes de papier spécial qui préserveront l'humidité de la salive étant donné qu'il n'y aura pas d'équipement de réfrigération ou autre à bord. Ces échantillons aident les scientifiques à déterminer les biomarqueurs qui révèlent les changements dans le système immunitaire dus au rayonnement et au fait de se sentir confiné et loin de la Terre, et ainsi à élaborer des contremesures visant à maintenir les astronautes en bonne santé. Les chercheurs examineront aussi si des virus latents sont réactivés dans l'espace, comme cela s'est déjà produit avec les virus de la varicelle et du zona à bord de la Station spatiale internationale.

3. AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response)

L'étude AVATAR fait appel à un organe sur puce microfluidique. Cette technologie de la taille d'une clé USB est une méthode révolutionnaire de simulation de tissus humains à une échelle microscopique. En intégrant dans ces puces des cellules provenant de prélèvements sanguins effectués sur les membres d³équipage avant le vol, les chercheurs peuvent simuler les effets des facteurs de stress dans l'espace lointain sur les organes humains, comme l'apesanteur et le rayonnement extrême. La moelle osseuse est un élément essentiel du système immunitaire et est particulièrement sensible au rayonnement, c'est pourquoi les scientifiques l'ont privilégiée pour AVATAR. Cette méthode permet de réaliser un examen détaillé et contrôlé des réactions des tissus sans recourir à des procédures invasives, ce qui ouvre la voie à des soins médicaux personnalisés dans l'espace. En fait, AVATAR pourrait inspirer des mesures visant à garantir la santé des astronautes dans les futures missions dans l'espace lointain, comme des trousses médicales personnalisées. Pour la population, les résultats pourraient conduire à des progrès dans les traitements individualisés de maladies comme le cancer.

4. Standard Measures

L'étude Standard Measures a commencé en 2018. Les astronautes participants collectent des données avant, pendant et après leur mission à la Station spatiale internationale. La mission Artemis II sera la première participation d'astronautes dans l'espace lointain. L'objectif est de brosser un portrait complet de l'effet des vols spatiaux sur le corps humain en suivant les changements physiologiques au fil du temps et en déterminant les facteurs qui pourraient influer sur la préparation et le rétablissement des astronautes ainsi que sur la planification de la mission.

À partir d'environ six mois avant le lancement, les membres d'équipage fourniront des échantillons biologiques, p. ex. du sang, de l'urine et de la salive, pour l'évaluation de leur état nutritionnel, de leur santé cardiovasculaire et de leur fonction immunologique. Les astronautes participeront aussi à divers tests et examens visant à évaluer l'équilibre, la fonction vestibulaire, la capacité musculaire, l'évolution du microbiome ainsi que la santé oculaire et cérébrale. Les données recueillies pendant leur séjour dans l'espace permettront aussi d'évaluer les symptômes du mal des transports. Après leur retour, des tests supplémentaires seront effectués sur les mouvements de la tête, des yeux et du corps, ainsi que pour évaluer les capacités fonctionnelles. La collecte de données se poursuivra pendant un mois après le retour.

5. Mesure du rayonnement

Le rayonnement dans l'espace est l'un des risques les plus graves pour la santé des astronautes, surtout lors de missions à l'extérieur du champ magnétique protecteur de la Terre. Dans cette étude, six capteurs actifs de rayonnement seront disposés à divers endroits dans l'habitacle de la capsule Orion. Les astronautes auront aussi des dosimètres dans la poche. Ces capteurs signaleront les niveaux dangereux de rayonnement. Si nécessaire, les données seront aussi utilisées par le centre de contrôle de mission pour décider si l'équipage doit s'abriter pour se protéger de l'exposition au rayonnement des tempêtes solaires.

L'observation de la Lune… pour la science!

Un ballon de basketball tenu à bout de bras : voilà la taille qu'aura la Lune pour l'équipage d'Artemis II quand Orion sera à une distance de 6400 à 9700 km de notre satellite naturel. Selon la trajectoire du vaisseau spatial, déterminée au moment du lancement, ces astronautes pourraient être les premiers à voir à l'œil nu des détails de la face cachée de la Lune, toujours opposée à la Terre. Grâce à l'analyse des données en temps réel et aux conseils d'une équipe de scientifiques spécialisés dans les cratères, le volcanisme, la tectonique et la glace lunaire, l'équipage observera et photographiera diverses caractéristiques géologiques, p. ex. des cratères d'impact, d'anciennes coulées de lave et peut-être même des régions comme la mer Orientale. Ces observations :

• aideront les scientifiques à comprendre les processus géologiques anciens qui ont façonné la Lune et le Système solaire;
• permettront de soutenir les futures missions sur la Lune, comme Artemis III, qui se posera près du pôle Sud, une région riche en roches anciennes et en glace d'eau.

Les astronautes d'Artemis II mettront à profit leur formation en géologie pour décrire les textures, les formes et les couleurs de la surface. Ces données seront d'une grande utilité pour les futures missions d'exploration de la Lune. Ils pourraient aussi être témoins d'impacts météoritiques et de phénomènes rares comme la poussière en suspension, ce qui permettrait de mieux comprendre l'activité géologique lunaire.

Recherche scientifique internationale

Des organisations spatiales nationales d'Allemagne, de Corée du Sud, d'Arabie saoudite et d'Argentine collaborent avec la NASA dans le cadre d'Artemis II. Elles auront des CubeSats à bord d'Orion, dont les objectifs scientifiques ne sont pas les mêmes que ceux de la mission Artemis II. Le Centre aérospatial allemand mènera aussi des travaux de recherche sur le rayonnement.

• Le CubeSat TACHELES du Centre aérospatial allemand mesurera les effets de l'environnement spatial sur les composants électriques. Les données recueillies serviront à la mise au point des technologies nécessaires aux véhicules lunaires.
• Le K-RadCube de l'Administration aérospatiale coréenne utilisera un dosimètre fait d'un matériau analogue à un tissu humain pour mesurer le rayonnement spatial dans les ceintures de Van Allen et ses effets sur le corps humain.
• Le CubeSat de l'Agence spatiale saoudienne sera mis en haute orbite terrestre et recueillera des données sur les conditions météorologiques spatiales à différentes distances de la Terre.
• Le CubeSat ATENEA de l'Agence spatiale argentine évaluera des méthodes de protection contre le rayonnement, mesurera le spectre électromagnétique de la Terre, recueillera des données GPS et validera une liaison de communication à longue portée.

De la taille d'une boite à chaussures, ces nanosatellites seront installés dans un étage du lanceur SLS qui sert d'adaptateur entre le vaisseau spatial Orion et le dernier étage du lanceur SLS. Ils seront placés sur haute orbite autour de la Terre après qu'Orion se sera séparé du SLS.

Et pour la suite…

Artemis II est un tremplin pour Artemis III, où des astronautes se poseront sur la Lune, dans la région du pôle Sud. Les données collectées aideront les chercheurs à approfondir leurs connaissances sur la géologie de la Lune et à préparer les futures missions sur Mars.

En participant à la mission Artemis II, le Canada s'assure de jouer un rôle dans l'avenir de l'exploration spatiale… en orbite, sur la Lune et plus loin encore.

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