aérospatiale (médecine)

ou médecine cosmonautique. Étude des nuisances que l’homme est amené à braver lors des vols dans l’espace et recherche des moyens d’y remédier.

En dehors d’un certain nombre de problèmes traités par la médecine aéronautique*, des éléments spéciaux doivent être envisagés. Le vaisseau spatial se déplace dans un milieu particulier, celui de la haute atmosphère et de l’espace.

La pression constitue le problème essentiel. Après la stratosphère (couche d’air à pression atmosphérique très réduite d’une trentaine de kilomètres environ, qui conserve et absorbe l’ozone, celui-ci pouvant devenir un puissant toxique), on rencontre la mésosphère, qui s’étend entre 35 et 80 km environ et où la pression est extrêmement minime, puis la thermosphère, qui va de 80 à 500 km et où les constituants normaux de l’air se dissocient en donnant naissance à des éléments nouveaux ; enfin dans l’hétérosphère, au-dessus de 500 km, et dans l’exosphère on ne peut même plus parler de pression car il n’existe plus que des particules. Il est difficile de déterminer à partir de quelle altitude on est hors de l’atmosphère, c’est-à-dire dans l’espace (qu’on peut situer vers 1 000 km). Il est bien évident qu’à ces altitudes la vie est impossible et qu’il est nécessaire d’établir à l’intérieur de la capsule une pression et une composition atmosphériques compatibles avec la physiologie humaine.

La température est de – 56,5 °C dans toute la stratosphère, puis augmente dans la mésosphère, allant jusqu’à + 80 °C, enfin diminue de nouveau jusqu’à – 70 °C vers 90 km. Au-delà, elle remonte considérablement pour atteindre 1 500 °C.

Les radiations ionisantes représentent un facteur extrêmement nocif rencontré dans l’espace : rayons cosmiques, protons éjectés au moment des éruptions solaires et surtout anneaux d’électrons à intensité très élevée, principalement ceux de Van Allen (anneaux interne de 600 à 6 500 km d’altitude et externe de 15 000 à 45 000 km). Les astronautes devront se protéger au maximum de cette dernière source de radioactivité en essayant d’éviter ces anneaux ou en les franchissant très rapidement. L’utilisation d’écrans est en cours d’étude.

On ne peut négliger les risques constitués par les météorites, corps de masse variable se déplaçant dans les espaces cosmiques de façon sporadique. Si une météorite pénètre à l’intérieur du véhicule, il y aura une fuite de l’atmosphère qui y est contenue ; c’est la décompression, plus ou moins brutale, selon la grandeur du trou produit, privant l’homme de l’oxygène vital.

Enfin, il ne faut pas oublier une action possible sur l’organisme du champ magnétique.

En plus du milieu inhabituel et hostile qu’il surmonte, l’homme de l’espace doit tenir compte des évolutions du véhicule, s’en protéger et s’y adapter. Selon les différentes phases du vol, un certain nombre de facteurs entrent en ligne de compte. Au départ jouent essentiellement les accélérations, les bruits et les vibrations. Au retour, l’organisme doit supporter une décélération importante, et le véhicule, entrant en frottement avec des couches de plus en plus denses de l’atmosphère, est soumis à un échauffement aérodynamique considérable.

Mais la caractéristique principale du vol est de mettre l’homme en état d’apesanteur. Il ne subit plus la force d’attraction terrestre et n’est soumis à aucune force de son support. Il flotte dans le mobile et il est sans pesanteur par rapport à lui. Ce phénomène d’apesanteur est primordial et ses effets physiologiques ont pu être parfaitement étudiés. Un entraînement bien conduit arrive à supprimer la sensation de désorientation créée par l’atteinte du labyrinthe, qui règle le mécanisme de l’équilibre. Les troubles du système cardio-vasculaire sont négligeables ; la digestion et l’excrétion ne sont pas touchées. Au fond, le problème de l’apesanteur est assez facilement résolu.

Beaucoup plus difficile à concevoir est la vie des astronautes en vase clos. Le premier point à réaliser est une atmosphère artificielle respirable. La pression partielle d’oxygène à pourvoir doit être très proche de celle qui règne dans l’atmosphère au niveau de la mer. En aéronautique, presque tous les avions sont pressurisés ; on y parvient en établissant, par compression de l’air extérieur, une pression supérieure dans la cabine, le renouvellement se faisant par une fuite réglable. Dans le cas d’une capsule spatiale, la pressurisation est essentielle du fait de l’absence d’atmosphère extérieure. Il faut rendre la capsule parfaitement étanche et créer une atmosphère artificielle en fournissant de l’oxygène, de manière à maintenir la pression constante et à absorber le gaz carbonique produit par le sujet. Dans ce dessein, plusieurs systèmes régénérateurs ont été envisagés (chimiques, physiques et biologiques) et le problème semble à peu près résolu.

Un autre point est la réalisation dans le véhicule spatial de l’équilibre thermique, les cosmonautes devant se trouver dans une ambiance thermo-hygrométrique optimale. Pendant le vol, du fait de l’absence d’atmosphère, les échanges de chaleur entre la capsule et l’extérieur ne se font que par radiation. L’homme peut résister pendant des durées très courtes à des températures extrêmes. Le confort thermique est obtenu assez aisément par l’usage d’un scaphandre spatial climatisé.

En ce qui concerne l’alimentation de l’homme dans l’espace, on a pu fabriquer des aliments déshydratés, présentés sous forme de tablettes, de poudre ou de produits lyophilisés. La boisson, nécessaire en grandes quantités (3 litres par jour), est obtenue à l’aide d’un recyclage de l’eau. Elle est contenue dans un récipient souple et, pour boire, le sujet dirige le jet de liquide directement dans la bouche. Les déchets organiques, urines et fèces, ne représentent pas une question majeure. Les urines sont recueillies dans des poches plastiques et transférées facilement dans un récipient de stockage ; quant aux matières fécales, leur désinfection est assurée.