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Comment la vie dans l'espace va nous changer – Prédire

Comment la vie dans l'espace va nous changer - Prédire


"C’est une sensation très décevante d’être dans l’espace et de se rendre compte que le facteur de sécurité a été déterminé par le plus bas soumissionnaire sur un marché public."
- Alan Shepard

En fait, peu de recherches ont été effectuées pour déterminer l'étendue totale de ce que le fait de passer de longues périodes dans l'espace ferait pour le corps humain avant nos premiers lancements habités dans le vide. On en savait encore moins sur les résultats psychologiques potentiels qui pourraient se résoudre lorsque les gens s'éloignaient de leur domicile plus que quiconque auparavant, juste pour se retrouver enfermés dans un récipient en métal pendant 99 +% de leur temps (souvent mesuré en mois).

La vie est peut-être l'événement le plus rare dans l'univers. Il semble nécessiter des conditions extrêmement uniques pour naître: un monde pas trop loin ou près de son étoile, avec des sources d'énergie suffisantes (lumière solaire, chaleur géothermique) et un contenu élémentaire (oxygène, azote, carbone, phosphore, etc.), liquide l'eau, une magnétosphère et une atmosphère protectrices, et de nombreuses autres variables.

Dans les conditions appropriées - une bande de conditions très étroite avec une chance d'exister juste à côté de zéro dans notre univers - la vie prospère. Retirée même légèrement de ces conditions, la vie ne peut pas continuer.

Les patients sur terre atteints de maladie peuvent être décrits comme des personnes qui vivent dans un environnement terrestre normal mais qui ont une physiologie anormale. En revanche, les astronautes sont des personnes ayant une physiologie normale qui vivent dans un environnement anormal.

-David Williams et al.

Effets physiologiques et psychologiques au fil du temps

Pendant le temps d’un astronaute engagé dans un voyage dans l’espace, divers effets se produisent tout au long de la durée. Certains peuvent être mesurés immédiatement, tandis que d'autres deviennent apparents au fil des jours et des semaines.

Lors du lancement hors de l'emprise gravitationnelle d'un corps céleste (dans notre cas, la Terre): Les fluides sont redistribués vers le torse et la tête, les jambes perdant jusqu'à 10%. De nombreux sujets souffrent du mal des transports.

Au cours des jours à plus d'un mois de voyage spatial zéro-G, que ce soit en orbite ou vers une destination telle que Mars, un astronaute éprouvera un large éventail de symptômes: jusqu'à une réduction de 17% du volume de plasma et une diminution de 10% du volume sanguin global; jusqu'à une réduction de 30% du tissu musculaire et une perte de force de 50%; une perte continue de densité osseuse (1 à 2% par mois) entraînée par une baisse de la production de parathyroïdes et de vitamine D et une perte de calcium de 60 +%; et diminution de la réponse immunitaire.

Les effets psychologiques s'accumulent également avec le temps dans l'espace. L'insomnie et la fatigue peuvent être immédiates, tandis que les facteurs de stress de l'isolement, du mal du pays et des inquiétudes concernant les amis et la famille sur Terre augmentent avec chaque jour passé.

Après un seul séjour de 1 à 6 mois dans l'espace, un astronaute peut prendre un an ou plus pour récupérer complètement la masse osseuse et musculaire, ce qui signifie que le bilan physique et psychologique s'étend bien au-delà de la fenêtre de voyage.

Des exercices d'aérobie, de force et de résistance, ainsi que des compléments alimentaires, sont utilisés pour aider à contrer les effets physiques délétères pendant les voyages dans l'espace, tandis que des médicaments comme le modafanil sont pris pour maintenir les performances avec un sommeil réduit.

Malgré toutes nos connaissances et notre expérience modernes, cependant, certains résultats peuvent être permanents:

La matière grise est le véritable groupe de neurones qui composent les parties «pensantes» du cerveau. Dans des expériences liées à la Terre cherchant à recréer les effets d'une existence sans gravité et sans gravité (en utilisant une technique auto-explicative appelée «repose-lit inclinable tête en bas»), les chercheurs ont découvert que de longues périodes de ce type entraînaient une diminution du volume de matière grise dans le lobes frontaux bilatéraux. Ces zones du cerveau sont responsables de processus actifs comme la cognition et le mouvement volontaire. Cependant, une augmentation du volume de matière grise a été notée dans une partie du cervelet responsable de la coordination des membres. À première vue, ces changements semblent être de nature contradictoire. Les chercheurs ont conclu que l'augmentation de la coordination des membres pouvait être le résultat de la compensation par le cerveau de la légère diminution des lobes frontaux bilatéraux.

"Et à ce moment-là, j'ai été frappé par la prise de conscience que cette délicate couche d'atmosphère est tout ce qui protège chaque être vivant sur Terre de périr dans la rudesse de l'espace."
- Ron Garan

Station spatiale internationale

Space Kids

Après la période initiale de quelques dizaines d'astronautes se déplaçant vers Mars pour établir un règlement, il viendra un moment où un plus grand nombre de personnes s'y rendront pour en faire une maison. Alors que des centaines, et finalement des milliers, de colons entreprennent le travail à long terme pour rendre Mars adapté à potentiellement des millions d'humains et une vaste gamme d'autres formes de vie sur Terre, les enfants commenceront à être conçus et nés pour la première fois sur un monde étranger.

Dans l'excellent article Medium de Shannon Stirone, Les défis d'avoir des enfants dans l'espace, l'auteur utilise le cas du «garçon à bulles» David Vetter, un enfant né avec une déficience immunitaire combinée sévère en 1971, pour illustrer comment les enfants qui peuvent naître dans des stations spatiales ou les implantations sur d'autres mondes seraient affectées négativement par l'isolement et la dépendance à la technologie même pour les nécessités les plus élémentaires de la vie. Cependant, au moment où cela deviendra banal, je pense qu'il y aura une population suffisamment importante pour contrer la plupart de ces effets négatifs.

La vraie question devient: Comment un environnement mondial microgravitationnel ou étranger affectera-t-il le développement d'un fœtus humain et, finalement, d'un enfant en pleine croissance?

Jusqu'à présent, il n'y a eu aucune expérimentation directe du développement de l'enfant humain dans l'espace. Cependant, certaines recherches ont été effectuées sur l'envoi de rats enceintes dans l'espace, à la fois par l'Union soviétique et par les États-Unis. Plus particulièrement, les chercheurs en 2001 ont envoyé 20 rats enceintes en orbite sur la navette spatiale. Leurs fœtus étaient à peu près à mi-chemin du développement. Les résultats ont montré que les bébés rats nés dans l'espace ont connu un léger sous-développement de leurs systèmes vestibulaires - les structures qui affectent l'équilibre à l'intérieur des oreilles. Ces bébés rats ont rattrapé leurs «cousins» de contrôle nés sur Terre après quelques semaines d'entraînement à l'équilibre une fois de retour à la surface.

La microgravité en orbite ou sur une planète (ou lune) de masse bien moindre que la Terre causerait bien sûr d'autres problèmes. Une masse osseuse et musculaire plus faible serait probable et les chances de grossesse extra-utérine, dans lesquelles l'ovule fécondé s'implante ailleurs que dans l'utérus, seraient probablement très élevées. L'augmentation du rayonnement ajouterait également une augmentation des dommages chromosomiques et de l'ADN ainsi que davantage de possibilités de cancers infantiles. S'installer sur un monde avec une gravité similaire à celle de la Terre et une atmosphère protectrice et la magnétosphère empêcherait ces problèmes. Vivre dans une station spatiale nécessiterait d'immenses quantités de protection contre les radiations en utilisant des parois épaisses de roche astéroïde et / ou des réservoirs d'eau. La station aurait également besoin de tourner suffisamment pour générer une force centrifuge comme une sorte de «gravité artificielle».

Bien que nous ne sachions pas grand-chose maintenant, alors que nous commençons à construire plus de structures dans l'espace et à visiter la Lune et Mars, il y aura de grands progrès dans nos connaissances médicales de la vie dans l'espace au cours des 10 à 50 prochaines années.

L'évolution parmi les étoiles

Aussi longtemps que Homo sapiens atteint un point où la colonisation d'autres mondes devient une option, la puissance incroyable de l'évolution finira par se répercuter sur notre avenir dans l'espace. Les humains qui naissent et grandissent sur Mars, par exemple, seront soumis à 2/3 de gravité de moins qu'ils ne le seraient sur Terre. Moins encombrés par la gravité, ils auront probablement des os moins denses et grandiront. À l'inverse, les humains qui s'installent sur des mondes beaucoup plus massifs, tels que Kepler 10c avec 17 fois la gravité de la Terre, développeront des squelettes beaucoup plus forts et des constructions physiques plus courtes, mais plus robustes.

Ces changements ne seraient visibles que dans la première génération. Pendant des centaines et des milliers d'années, les humains vivant dans ces colonies connaîtront une sélection naturelle. Les personnes dont la physiologie pourrait mieux résister aux conséquences de la gravité très élevée ou très faible vivraient plus longtemps, une vie plus saine et auraient tendance à produire plus de progéniture. Au cours des millénaires, tous les humains nés sur Kepler 10c seraient des «résistants à la gravité» super robustes. Les altérations physiques pourraient être si drastiques que ces humains pourraient éventuellement être incapables de se croiser avec des humains de planètes de gravité moindre, conduisant à une espèce d'humanité entièrement nouvelle.

De plus, les changements dans le corps humain ne seront pas seulement causés par l'environnement et l'évolution naturelle: nous forcerons également des modifications de nos physiologies grâce à l'application du génie génétique et cybernétique. Pour s'adapter à un monde qui a une composition atmosphérique différente ou des variétés de nutriments que nous ne pourrions normalement pas métaboliser, nous pourrions choisir de nous changer plutôt que de passer des décennies ou des siècles à terraformer la planète.

Ce sera certainement une ère passionnante de découverte alors que nous nous tournons vers les étoiles. Le 21e siècle restera probablement dans l’histoire comme la première véritable tentative de l’humanité de vivre dans l’espace.

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