Comment le Canada aide les astronautes du programme Artemis à rester en forme
Au cours de la semaine du , l'Agence spatiale canadienne (ASC) a testé pour la première fois une roue d'inertie dans un environnement simulant la microgravité. Les astronautes des premières missions Artemis (au moins jusqu'à Artemis V) utiliseront cet appareil pour se maintenir en forme. Il a été embarqué à bord de l'avion Falcon 20 du Conseil national de recherches du Canada lors d'une campagne de vols paraboliques à l'Aéroport métropolitain de Montréal, à Longueuil (Québec). Les vols paraboliques avec des avions sont un moyen rentable de tester des technologies et de mener des expériences scientifiques en microgravité.
Les roues d'inertie servent à faire de l'exercice depuis un certain temps déjà. Elles ont été inventées dans les années pour les astronautes pour contrer la perte musculaire et osseuse due à l'apesanteur, mais il n'y en a jamais eu dans l'espace. Elles sont utilisées depuis quelques années dans le domaine de la performance physique et en réadaptation. La NASA en a conçu une pour le vaisseau spatial Orion. Elle devait répondre à plusieurs critères (p. ex. peu ou pas de vibrations et de bruit), mais surtout être petite, légère et ne pas nécessiter d'alimentation électrique. Elle servira aussi de marchepied pour entrer et sortir d'Orion par l'écoutille latérale.
La NASA procède actuellement à des tests poussés sur les caractéristiques techniques et la durée de vie de l'appareil afin de s'assurer que toutes les spécifications sont respectées. L'agence spatiale américaine prévoit aussi de mener une étude approfondie sur l'efficacité du conditionnement physique avec une roue d'inertie.
Pour être en mesure de soutenir les astronautes de l'ASC affectés à la mission Artemis II, Jeremy Hansen et sa relève Jenni Gibbons, l'ASC se concentre sur l'élaboration, la mise à l'essai et l'optimisation de programmes d'exercice avec la roue d'inertie.
En collaboration avec la NASA, l'équipe de l'ASC a reproduit sur une roue d'inertie d'origine commerciale les caractéristiques techniques de celle prévue pour Orion (dimensions, engrenages, niveaux de résistance) pour tester divers programmes d'exercice.
Tests au sol, dans le ciel et dans l'espace
L'ASC, en collaboration avec le Service de bien-être et moral des Forces canadiennes (SBMFC), a fait appel à des membres des Forces armées canadiennes et à du personnel du SBMFC et de l'ASC pour des campagnes de tests de plusieurs jours sur Terre.
Chacun des 30 participants a effectué 10 séances (deux de familiarisation et huit d'exercice). Les données sur la composition corporelle ont été collectées, tout comme celles sur la cadence, la résistance, les répétitions, les séries, la puissance et la force lors des séances. L'objectif était d'évaluer s'il était possible de faire du conditionnement physique pendant 30 minutes avec la roue d'inertie en effectuant les quatre exercices imposés alternant effort musculaire et effort cardiovasculaire. Après la période de familiarisation, les participants ont suivi des programmes semblables à ceux envisagés par les spécialistes de l'ASC pour les astronautes dans l'espace.
L'étape suivante a consisté à faire des tests semblables dans un environnement simulant la microgravité pour reproduire les conditions dans lesquelles les astronautes feront de l'exercice.
Une équipe de l'ASC a été mise sur pied pour tester l'appareil lors d'une série de vols paraboliques. Au total, quatre personnes ont fait des exercices lors de six vols paraboliques.
Les membres de l'équipage d'Artemis II poursuivront les tests sur la roue d'inertie pendant leur mission spatiale, le premier vol d'essai habité du programme Artemis.
Il reste encore beaucoup à apprendre sur l'utilisation d'une roue d'inertie pour faire de l'exercice dans l'espace. Voici certains des éléments à vérifier.
- Est-il possible de faire de l'exercice pendant 30 minutes uniquement avec une roue d'inertie?
- Est-il possible de faire de l'exercice avec une roue d'inertie dans l'espace compte tenu des contraintes (p. ex. taille de l'habitacle, taille de l'appareil, temps disponible, trois niveaux de résistance)?
- Quel est le programme d'exercice le plus efficace (effort musculaire et cardiovasculaire) à bord d'Orion?
- Les résultats (volume total soulevé, force/puissance produite, fréquence cardiaque) seront-ils les mêmes sur Terre et en apesanteur?
Dans le cadre des accords Artemis, l'ASC collabore avec les partenaires internationaux pour favoriser la santé des astronautes et optimiser la façon dont ils s'acquittent de leurs fonctions.
Quelques détails sur la roue d'inertie
- Environ 13,6 kg et un peu plus petite qu'un bagage à main.
- À la Station spatiale internationale, les astronautes ont accès à plusieurs exerciseurs qui pèsent un total de plus de 1800 kg et occupent environ 24 m³.
- Comprend une barre d'exercice, deux cale-pieds, un harnais de flexion des jambes, un câble USB et un moniteur de fréquence cardiaque.
- Permettra aux astronautes de ramer (pour l'exercice aérobique) et de faire des flexions des jambes, des soulevés de terre (jusqu'au menton ou non), des flexions des bras en position penchée (pour la résistance).
- Ne nécessite pas d'alimentation électrique (sauf pour la collecte de données).
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