La volonté d'exploration de l'humanité nous a amenés à parcourir le système solaire, avec des bottes d'astronautes, divers atterrisseurs et roues de rovers explorant les surfaces de plusieurs corps planétaires différents. Ces environnements sont généralement hostiles à la santé des personnes et des équipements. La conception et l’exécution de ces missions nécessitent donc beaucoup de planification, de tests et de développement technologique.
Vous avez peut-être entendu parler des vastes installations d’essais pour les engins et équipements spatiaux, mais comment les scientifiques se préparent-ils à l’aspect humain de l’exploration spatiale ?
Une façon de tester des techniques et d'identifier des situations pouvant survenir au cours d'une mission réelle consiste à utiliser une simulation, plus communément appelée dans ce domaine analogique. Les chercheurs choisissent et conçoivent des missions et des environnements analogiques pour reproduire les éléments d’une mission réelle, en utilisant ce qui est disponible ici sur Terre.
Ces missions sont menées dans des environnements terrestres extrêmes comparables à la Lune ou à Mars, dans des habitats conçus pour reproduire des quartiers d'habitation, ou une combinaison des deux. Les chercheurs peuvent utiliser des analogues pour étudier les performances et les procédures de l’équipage, ou pour tester des instruments en cours de développement destinés à être utilisés dans l’espace.
Par exemple, faire fonctionner une perceuse ou une clé peut sembler facile ici sur Terre, mais essayez d'effectuer la même tâche avec des gants épais sur une combinaison spatiale volumineuse et pressurisée, dans une gravité plus faible. Tout à coup, les choses ne sont plus si simples. Tester ces scénarios sur Terre permet aux chercheurs d’identifier les changements nécessaires avant le lancement. Les analogues peuvent également former les membres d’équipage qui entreprendront un jour la mission proprement dite.
Je suis planétologue, ce qui signifie que j'étudie la géologie d'autres planètes. Actuellement, j’étudie des environnements sur Terre similaires à ceux d’autres planètes afin d’améliorer notre compréhension de leurs homologues ailleurs dans le système solaire. J'ai participé en tant que bénévole à l'une de ces missions analogiques en tant qu'« astronaute analogique », en tant que géologue de l'équipage et en appliquant les résultats de mes recherches antérieures issues de l'étude des surfaces de la Lune et de Mars.
Ces missions analogiques varient en termes de cadre, de durée et d'intensité, mais visent toutes à en apprendre davantage sur les facteurs humains impliqués dans l'exploration spatiale.
Où les envoyons-nous ?
Les missions analogiques sont conçues pour simuler l'expérience de l'équipage dans un plan de mission donné. Dans certains cas, ils simulent des opérations de surface sur la Lune ou sur Mars pendant une durée pouvant aller jusqu'à un an. D'autres pourraient reproduire l'expérience d'un transit vers Mars pendant un certain temps, suivi de l'atterrissage de l'équipage et de l'exploration de la surface.
La NASA utilise plusieurs installations de mission analogiques réparties à travers le monde. Par exemple, la station de recherche sur le désert de Mars dans l'Utah est située dans un environnement choisi pour imiter les conditions sur Mars, tandis que les missions analogiques à Aquarius, une station de recherche sous-marine au large des côtes de Floride, aident les scientifiques à en apprendre davantage sur le comportement et la psychologie de l'équipage dans un habitat confiné situé dans un environnement hostile.
Certains environnements naturels sont couramment utilisés pour des opérations analogiques, comme les terrains volcaniques de l’ouest des États-Unis, les cratères artificiels du Nevada, le cratère météorique naturel de l’Arizona et les stations de recherche de l’Antarctique. Ces emplacements reflètent les paramètres géologiques que les équipages sont susceptibles de rencontrer lors de missions futures, et la formation dans ces emplacements les aide donc à exécuter les missions réelles.
J'ai participé à une mission simulée sur la surface lunaire de 28 jours dans une installation appelée Hi-SEAS dans le cadre d'une étude sur la dynamique et la psychologie des équipages en isolement extrême. L'installation est située sur le Mauna Loa, un volcan de la grande île d'Hawaï. Cet habitat a été utilisé pour diverses études, car le terrain volcanique rappelle à la fois la Lune et certaines parties de Mars, et l'emplacement isolé simule une présence dans l'espace.
Équipages de missions analogiques
La plupart des missions exigent que les candidats soient titulaires de diplômes pertinents. Ils doivent subir des évaluations de santé physique et psychiatriques, le but étant de sélectionner des individus ayant des antécédents similaires à ceux du corps des astronautes. L’équipe idéale est généralement composée de participants qui travaillent et vivent bien avec les autres et qui savent rester calmes sous le stress.
Les équipages comprennent également au moins une personne ayant une formation médicale pour les situations d'urgence, ainsi qu'une variété de scientifiques et d'ingénieurs pour faire fonctionner les systèmes de survie de l'habitat.
Les expériences de chaque équipage varient en fonction de la conception de la mission, de l'emplacement et de la composition de l'équipage. Ma mission a été conçue pour que les six membres d'équipage n'aient aucune information sur nos coéquipiers jusqu'à notre arrivée à Hawaï pour s'entraîner. En plus de mon expertise en géologie, j'ai également une formation médicale en tant que premier intervenant en milieu sauvage, j'étais donc là pour aider en cas de problème médical.
La vie quotidienne en mission analogique
Une fois à Hawaï, l'équipage a passé trois jours à apprendre à faire fonctionner les systèmes d'habitat, notamment le jardin hydroponique et les panneaux solaires. Nous avons pratiqué les procédures d'urgence et avons appris à effectuer d'autres tâches.
Après cette orientation, nous avons été déployés dans l'habitat pendant 28 jours. Nous avons remis nos téléphones au contrôle de mission et ne pouvions accéder à Internet que pour consulter nos e-mails ou utiliser quelques sites Web pré-approuvés nécessaires à nos tâches quotidiennes. Nos journées étaient planifiées avec des tâches allant du réveil, vers 6h30, jusqu'à l'extinction des lumières, vers 22h.
Les tâches comprenaient une variété d'exercices pour évaluer les performances individuelles et de groupe. Ils comprenaient des évaluations individuelles, similaires à un test de QI quotidien, et des tâches de groupe sur ordinateur, telles que Team 3D Tetris. Les chercheurs ont surveillé à distance nos interactions au cours de ces activités et les résultats ont été analysés au fur et à mesure de l’avancement de la mission. Ils ont utilisé nos performances fluctuantes sur ces activités comme indicateur pour estimer les niveaux de stress, la cohésion de groupe et le bien-être individuel.
De plus, nous avons participé à des activités extra-véhiculaires de deux à trois heures, ou à des excursions hors de l'habitat, en alternance. Lors de ces expéditions, nous avons mené des investigations géologiques sur le volcan. Lors de nos « jours de repos », nous avons passé deux heures à faire de l'exercice dans l'habitat. Nous devions être entièrement adaptés dans une fausse combinaison spatiale chaque fois que nous sortions, et nous devions faire attention aux procédures du sas. Nous n’avons jamais été seuls dehors.
Nous ne pouvions manger que des aliments lyophilisés et en poudre, en dehors de ce que nous pouvions cultiver dans le système hydroponique. Nous n'avons reçu aucune nourriture supplémentaire pendant notre séjour. L’eau était également rationnée, ce qui signifiait que nous devions trouver des moyens innovants pour maintenir l’hygiène personnelle. Par exemple, une douche au seau une à deux fois par semaine était autorisée, complétée par des bains « en pleine nature ». En tant que personne ayant beaucoup de cheveux très bouclés, j'étais heureuse de trouver une méthode pour les gérer en utilisant moins de deux litres d'eau par semaine. Nous étions également autorisés à faire la lessive une fois pendant notre séjour, en groupe. Trier les vêtements mouillés de vos coéquipiers était certainement une façon de créer des liens.
Bien que parfois physiquement exigeante, la charge de travail n’était pas déraisonnable. Nous étions occupés toute la journée, car certaines tâches quotidiennes, comme la cuisine, nécessitaient plus d'efforts que ce dont elles auraient besoin dans notre vie normale. Préparer des repas équilibrés sur le plan nutritionnel et savoureux tout en rationnant nos ressources très limitées était difficile, mais cela offrait également la possibilité de faire preuve de créativité avec des recettes et des ingrédients. Nous avons même réussi à préparer un gâteau pour l'anniversaire d'un membre de l'équipage, en utilisant des protéines de beurre de cacahuète et de la poudre de cacao pour le parfumer.
Chaque soir, après le dîner, nous partagions les films et émissions pré-enregistrés que nous avions chacun apportés avec nous dans l'habitat, car nous ne pouvions pas accéder à Internet. Ceux d’entre nous qui avaient apporté des copies physiques de livres dans l’habitat les échangeraient également. Un membre de l'équipage a réussi à acquérir une version téléchargeable du quotidien Wordle, afin que nous puissions toujours rivaliser avec nos amis de chez nous. Nous avons également joué à des jeux de société et toutes ces activités nous ont permis de mieux nous connaître.
Bien que différente de notre vie quotidienne habituelle, l’expérience était unique en son genre. Nous avons eu la satisfaction de savoir que nos efforts faisaient progresser l’exploration spatiale à sa manière, un test de QI et un gâteau bâclé à la fois.
