L'exercice dans l'espace

Pourquoi est-il important de faire de l'exercice dans l'espace?

Les astronautes qui font de l'exercice dans l'espace ne le font pas que par plaisir; ils le font pour rester actifs et en santé. Sur Terre, chaque fois que nous bougeons, la pesanteur offre une résistance aux muscles et aux os de notre corps. Ce dernier maintient donc une masse osseuse et musculaire suffisante pour supporter notre propre poids. Dans un environnement de microgravité, où la pesanteur est quasi inexistante, l'astronaute subit une perte de masse musculaire et de densité osseuse puisque ses os et ses muscles n'ont plus à supporter le poids de son corps.

L'exercice physique est le moyen le plus efficace à ce jour pour contrer les effets relatifs de l'absence de pesanteur. Cependant, malgré un programme d'exercice rigoureux, les astronautes perdaient généralement de 0,4 à 1 % de leur densité osseuse par mois passé dans l'espace. Même si les astronautes recouvrent graduellement leurs tissus musculaires et la majeure partie de leur densité osseuse après leur retour sur Terre, ils doivent maintenir une force physique suffisante pour pouvoir effectuer d'éventuelles activités ardues, comme des marches spatiales, ainsi que des manœuvres d'urgence au moment du retour sur Terre. En suivant un programme d'exercice physique quotidien pendant son séjour dans l'espace, l'astronaute se prépare à ce genre de situation et contribue à réduire la période de reconditionnement nécessaire au recouvrement de sa masse osseuse et musculaire.

Une étude récente (anglais seulement) démontre que les astronautes qui utilisent le Advanced Resistive Exercise Device (ARED) quotidiennement, mangent suffisamment de calories et ingèrent assez de vitamine D pendant les missions de quatre à six mois sont capables de maintenir leur masse osseuse dans la plupart de leurs régions corporelles. Par ailleurs, même si les astronautes reviennent sur Terre au même poids, ils ont un pourcentage plus bas de masse adipeuse et un pourcentage plus élevé de masse musculaire. Les scientifiques cherchent maintenant à savoir si la force de leurs os est la même après la mission qu'avant le vol.

À quelle fréquence les astronautes doivent-ils faire de l'exercice dans l'espace?

Les astronautes qui participent à des missions de navette spatiale, lesquelles sont généralement d'une durée de deux semaines, font des exercices pendant environ 30 minutes par jour. Ceux qui vivent à bord de la Station spatiale internationale (ISS) sur de plus longues périodes doivent faire des exercices pendant une durée approximative de deux heures par jour. Le programme d'exercice de chaque astronaute est surveillé et peut être adapté au besoin en fonction des résultats de l'évaluation mensuelle de sa condition physique et les données des séances d'exercices quotidiennes. Quand les astronautes doivent faire une sortie extravéhiculaire, le programme d'exercice est modifié ou réduit.

Équipement d'exercice

Les membres de l'équipage à bord de l'ISS utilisent un véloergomètre pour faire des exercices cardiovasculaires, un tapis roulant pour faire des exercices cardiovasculaires, stabiliser la charge squelettique et maintenir les modèles neuromusculaires de locomotion, ainsi qu'un exerciseur contre résistance pour maintenir leurs muscles et leurs os.

  • Le véloergomètre est semblable à un vélo d'exercice. L'astronaute place ses pieds sur des pédales à brides et peut aussi utiliser un support dorsal et des poignées pour se maintenir en équilibre sur l'appareil.
  • Le tapis roulant comprend un système d'harnais et deux cordons à ressort pour maintenir l'astronaute en place. Les cordons sont attachés de chaque côté du tapis roulant et au harnais pour appliquer une tension aux épaules et aux hanches basée sur le poids corporel de l'astronaute. Au début d'une mission, la tension correspond à 60 % du poids de l'astronaute et est augmentée au cours de la mission pour attendre 85 à 100 % du poids. L'accroissement de la tension augmente l'intensité de l'exercice d'entraînement.
  • L'exerciseur ARED est constitué de cylindres sous vide qui exerce une résistance de jusqu'à 600 lbs sur une barre ou un câble. L'ARED permet aux astronautes de se lever sur la pointe des pieds, de s'accroupir et de soulever des poids afin de raffermir les muscles qui ne sont pas beaucoup sollicités dans l'espace. L'appareil imite l'haltérophilie sur Terre.

Les appareils d'exercices de l'ISS sont dotés d'un système d'isolation contre les vibrations pour éviter que les forces créées par l'astronaute qui s'exerce sur l'appareil ne nuisent à la conduite des expériences scientifiques.

Saviez-vous?

L'astronaute de la NASA Sunita Williams a complété le premier triathlon depuis l'espace (anglais seulement) le 16 septembre 2012?

Gennady Padalka

Le cosmonaute Gennady I. Padalka, commandant de la mission Expedition 9 et représentant de l'Agence spatiale russe, s'exerce sur le véloergomètre jumelé au système d'isolation contre les vibrations dans le laboratoire Destiny de la Station spatiale internationale (ISS). 20 mai 2004. (Source : NASA)

Bob Thirsk

L'astronaute de l'ASC et ingénieur de vol de la mission Expedition 20/21 Bob Thirsk s'exerce sur le tapis roulant stabilisé et isolé contre les vibrations installé dans le module de service Zvezda de la Station spatiale internationale (ISS). Remarquez le dispositif de charge qui comprend un harnais autour des épaules, de la poitrine et des hanches afin de maintenir l'astronaute sur le tapis roulant. 11 novembre 2009. (Source : NASA)

Chris Hadfield

L'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) Chris Hadfield s'entraîne avec l'exerciseur ARED situé dans le module Unity de l'ISS. 11 janvier 2013. (Source : NASA)