les astronautes D’Apollo ont habité la Lune pendant seulement quelques jours, mais les effets physiologiques à long terme de la vie lunaire pourraient être graves

Ils étaient appelés les « poussiéreux douzaine de” pour une bonne raison. Les 12 astronautes D’Apollo qui ont marché sur la surface lunaire entre 1969 et 1972 ont soulevé tellement de poussière de lune que les sédiments poudreux se sont logés dans tous les Coins et recoins de leurs combinaisons spatiales. Entassés dans la substance, les astronautes ont par inadvertance suivi La Poussière toxique dans leur vaisseau spatial et même redescendu sur Terre lors de l’atterrissage.

ces astronautes de la NASA se sont plaints d’un « rhume des foins lunaire” qui irritait leurs yeux, leurs poumons et leurs narines., Un médecin qui a aidé les membres d’équipage D’Apollo 11 à sortir de leur module spatial dispersé dans la poussière après son éclaboussement de l’océan a eu des réactions allergiques. « La poussière est probablement l’un de nos plus grands inhibiteurs d’une opération nominale sur la Lune”, a déclaré L’astronaute D’Apollo 17 Gene Cernan, le dernier homme à marcher sur la Lune, lors d’un débriefing après le vol. « Je pense que nous pouvons surmonter d’autres problèmes physiologiques, physiques ou mécaniques, à l’exception de la poussière., »

Les nuages de particules de poussière—déchiquetés et abrasifs faute d’intempéries et de réactions atmosphériques—ne sont cependant pas les seuls risques pour la santé posés par une mission lunaire. Les rayons cosmiques galactiques bombarderaient les habitants lunaires avec un flux constant de rayonnement de haute énergie. Le niveau de gravité sur la Lune—environ 17% de celui de la Terre-pourrait faire des ravages sur les os, les muscles et d’autres organes. Et puis il y a les aspects psychologiques de ce qu’un astronaute de la NASA a décrit comme la « vaste solitude” de la Lune.,

alors que l’humanité se prépare à retourner sur la Lune et à la coloniser, les scientifiques étudient activement ces risques et commencent à concevoir des contre-mesures médicales. Pourtant, les preuves solides sur les conséquences de la vie lunaire sur la santé sont extrêmement limitées. ” À l’exception de L’expérience Apollo, nous n’avons vraiment aucune donnée », explique Laurence Young, scientifique en médecine spatiale au département d’aéronautique et d’astronautique du MIT—et ces missions Apollo n’ont jamais été conçues avec des objectifs de recherche biomédicale à l’esprit.,

en revanche, la Station spatiale internationale (ISS) a été établie comme un laboratoire flottant géant dès le départ, et près de deux décennies d’expériences de la station habitée en continu offrent des indices sur ce que cela pourrait être pour les gens de vivre sur la Lune pendant de longues durées. Mais une station spatiale sans gravité orbitant dans le halo protecteur du champ magnétique terrestre n’est guère analogue à la surface de la Lune, avec sa gravité partielle et son rayonnement plus sévère.

Les chercheurs doivent donc se contenter d’approximations des conditions lunaires., Ils étudient la poussière proxy au lieu de la vraie chose, car la poussière de lune recueillie par les astronautes D’Apollo reste rare. (Et même ces précieux échantillons Apollo sont devenus moins réactifs après être entrés en contact avec l’air humide et riche en oxygène de la Terre.) Les chercheurs simulent le rayonnement galactique en utilisant des accélérateurs de particules pour créer les types d’ions lourds énergétiques trouvés dans l’espace profond., Et ils ont une variété d’astuces pour réduire la gravité d’un sixième: ils prennent des vols paraboliques qui induisent de courtes rafales de conditions lunaires; utiliser des harnais et d’autres systèmes de soutien du poids corporel pour imiter la biomécanique attendue dans des environnements à gravité réduite; et placer les sujets dans des lits inclinés pendant des semaines pour modéliser

les imitations ne sont jamais parfaites, mais elles sont informatives. L’année dernière, une équipe interdisciplinaire de L’Université Stony Brook, à New York, a exposé des cellules pulmonaires humaines et des cellules cérébrales de souris à des échantillons de poussière qui ressemblent au régolithe trouvé dans les hautes terres lunaires et sur les plaines volcaniques de la Lune. Par rapport aux matières particulaires moins réactives, la Poussière toxique a provoqué plus de mutations génétiques et de mort cellulaire, soulevant le spectre de la poussière de lune déclenchant la neurodégénérescence et le cancer chez les futurs explorateurs lunaires., ” L’ADN est endommagé, il y a donc un risque que ce genre de choses se produise », explique Rachel Caston, biologiste moléculaire qui a dirigé la recherche. (Elle est maintenant à L’Université de L’Indiana-Purdue University Indianapolis.)

mais les mêmes dommages se produiront-ils à l’intérieur du corps humain? Et si oui, assurer la sécurité des futurs colons lunaires nécessiterait-il l’équivalent d’un vestiaire, une pièce d’équipement coûteuse et logistiquement difficile à transporter jusqu’à notre voisin céleste? Et à quel point ce vestiaire devrait-il être propre pour assurer la sécurité des astronautes?,

« Nous ne savons tout simplement pas, et c’est là que réside l’énigme actuelle”, explique Kim Prisk, physiologiste pulmonaire à L’Université de Californie à San Diego. « Est-ce juste une poussière gênante, ou quelque chose de potentiellement très toxique? »

aucun des astronautes D’Apollo n’a subi d’effets néfastes à long terme de l’exposition à la poussière, seulement des problèmes respiratoires aigus-ce qui suggère que le schmutz lunaire pourrait ne pas être trop méchant. Mais le plus long séjour sur la Lune jusqu’à présent a été la mission de 75 heures des astronautes D’Apollo 17, l’équivalent d’une longue escapade d’un week-end., De plus, avec seulement 12 points de données humaines à tirer, de nombreuses incertitudes demeurent. Pour être du bon côté, en ce qui concerne la poussière lunaire, « une stratégie d’atténuation doit être en place avant d’établir des habitats à la surface lunaire”, explique Andrea Hanson, ingénieur aérospatial à la NASA qui gérait auparavant le Laboratoire de physiologie de l’exercice & contre-mesures au Centre spatial Johnson.

Mais Hanson voit une préoccupation plus grande que la poussière lunaire: l’exposition aux rayons cosmiques, les particules de haute énergie provenant d’au-delà de notre système solaire qui frappent constamment la Lune., Elle s’inquiète en particulier de ce qu’une grande pluie de ces ions réactifs pourrait faire aux organes sensibles d’un astronaute, tels que le cerveau et le cœur.

pour étudier ce genre de scénario, la NASA a construit en 2003 un laboratoire de rayonnement spatial au Brookhaven National Laboratory dans l’état de New York. C’est la première et la seule installation aux États-Unis capable de produire des ions lourds du type de ceux trouvés dans l’espace., Là, les chercheurs explosent des souris avec des rayons cosmiques pour montrer, par exemple, comment le rayonnement spatial peut nuire gravement au tractus gastro-intestinal ou comment un traitement médicamenteux prophylactique potentiel pourrait protéger le cerveau du déclin cognitif induit par les radiations.

Les expériences sur la souris soutiennent également les recherches de Mary Bouxsein sur les effets de la gravité partielle sur la santé musculo-squelettique. Ses recherches se dérouleront à bord de l’ISS dans un engin à cage tournante construit par L’Agence Japonaise D’Exploration aérospatiale., Cette centrifugeuse à contrepoids permettra à Bouxsein, ingénieur biomécanique au Beth Israel Deaconess Medical Center, à Boston, de surveiller des souris vivant à divers niveaux de gravité pendant des semaines afin de déterminer si la gravité lunaire est suffisante pour préserver la fonction osseuse et musculaire appropriée. ” Il est impossible sur Terre de faire une véritable expérience de gravité artificielle », dit Bouxsein, alors que sur L’ISS  » nous pouvons réellement, vraiment regarder les effets protecteurs de la gravité artificielle., »

Ben Levine, directeur de L’Institute for Exercise and Environmental Medicine, un programme conjoint du Texas Health Presbyterian Hospital Dallas et du Southwestern Medical Center de L’Université du Texas, prédit que la gravité d’un sixième de la Lune ne mettra pas assez de poids sur notre corps pour nous protéger contre la perte de masse osseuse, la force musculaire et Mais heureusement, souligne-t-il, il existe déjà des régimes d’exercice efficaces qui peuvent être adaptés à la vie sur la Lune., ” Si vous faites ce qu’ils font sur la station spatiale maintenant », dit Levine,  » vous devriez être en mesure de prévenir complètement l’atrophie en cours. »

le cardio quotidien et l’entraînement de force maintenant commun pour les astronautes de L’ISS pourraient être difficiles à réaliser dans les futures explorations de la Lune, cependant—leurs séances d’entraînement de 2,5 heures incluent l’haltérophilie, la course et le vélo sur des machines qui utilisent des cordons élastiques C’est pourquoi Tobias Weber et ses collègues du Centre Européen des astronautes de L’Agence Spatiale Européenne à Cologne, en Allemagne, ont étudié des alternatives rationalisées., Dans le cadre de L’étude Movement in Low Gravity, l’équipe de médecine spatiale de L’ESA a récemment utilisé un tapis roulant spécialement conçu qui permet aux gens de courir, de marcher et de sauter tout en étant suspendus horizontalement par une série de câbles.

Le réglage de la force par laquelle les poulies ramènent latéralement les utilisateurs vers le tapis roulant permet au système de fournir différents niveaux de gravité., Avec cette configuration de tapis roulant « verticalisé », les chercheurs ont montré que quelques minutes de saut quotidien, dans un simple mouvement de haut en bas semblable à une corde à sauter, pourrait exercer suffisamment de force sur les os, les muscles et les tendons dans la gravité lunaire pour lutter contre la dégradation physiologique attendue sur la Lune.

« Le saut peut être une contre-mesure multisystémique très puissante”, explique le physiologiste aérospatial David Green, membre de l’équipe de l’ESA. En prime, les courts sauts peuvent être plus efficaces—et moins ennuyeux—que de courir sur un tapis roulant, ajoute-t-il., ” Au moins au début », dit Green,  » il est difficile de ne pas sourire lorsque vous sautez. »

en fin de compte, il est probable que les missions lunaires se dérouleront comme à L’époque D’Apollo: avec de nombreuses questions de santé sans réponse et peu de procédures médicales de protection entièrement élaborées. Cette situation peut sembler effrayante pour certains aspirants à la Lune, mais les incertitudes ne dérangent pas Bill Paloski, directeur du programme de recherche humaine de la NASA.

” Je ne suis pas vraiment préoccupé par les problèmes de santé et de physiologie », dit-il., « Nous serons en mesure de surveiller suffisamment étroitement l’état de santé général et les performances des membres d’équipage, puis de fournir un soutien en temps quasi réel depuis la Terre pour la plupart des choses. »Dans le pire des cas, les astronautes pourraient rentrer chez eux en quelques jours—un plan de sauvetage qui ne sera pas possible à mesure que la mission se déplace vers Mars et au-delà.

c’est ce qui fait de la Lune un « tremplin intéressant”, dit Paloski. « C’est une façon de tester beaucoup de concepts que nous avons pour savoir comment faire les choses à la surface de Mars., »

à propos de l’auteur

Elie Dolgin est un écrivain scientifique spécialisé dans la recherche biomédicale et la découverte de médicaments. Après un doctorat consacré à l’étude de la génétique des populations de nématodes, il a troqué les vers pour des mots—entrant dans le journalisme en tant que rédacteur à The Scientist, Nature Medicine et STAT. Maintenant un pigiste, Dolgin est un contributeur fréquent à New Scientist, Nature, IEEE Spectrum, et plus encore.