L'activité physique dans l'espace

L'importance de l'activité physique en orbite

Sur Terre, chaque fois qu'on bouge, la pesanteur offre une résistance aux muscles et aux os de notre corps. C'est comme faire un peu d'exercice… sans s'en rendre compte! Ainsi, notre corps reste assez fort pour supporter notre poids.

En microgravité, toutefois, les os et les muscles n'ont plus à supporter le poids du corps des astronautes. En plus, le système cardiovasculaire devient paresseux parce que le cœur n'a pas à travailler aussi fort que sur Terre pour contrer la gravité et pomper le sang dans tout le corps jusqu'à la tête.

Les os des astronautes deviennent plus fragiles après un séjour dans l'espace.

Si les astronautes ne faisaient pas d'exercice dans l'espace, leur corps subirait donc une perte majeure sur les plans de la :

• 
  masse musculaire

• 
  densité osseuse

• 
  santé cardiovasculaire

En somme, les astronautes font de l'exercice pour :

• contrer la détérioration de leurs os;
• maintenir la force de leurs muscles et de leur cœur;
• avoir la force de sortir dans l'espace;
• pouvoir effectuer des manœuvres d'urgence pendant leur retour sur Terre;
• rester en santé et en forme en vue de leur retour en situation de pesanteur.

Plus les astronautes se trouvent longtemps dans l'espace, plus les effets indésirables de l'espace sur leur corps sont importants, comme c'est le cas pour ceux et celles qui séjournent à la SSI pendant plusieurs mois.

Dans l'avenir, des astronautes se rendront jusqu'à la Lune dans un vaisseau spatial Orion et certains iront à bord de la station Gateway. Il ne faut que quelques jours pour faire le trajet, mais le séjour à la station pourrait durer jusqu'à trois mois. Il faudra aussi dans cette station orbitale des appareils d'exercice conçus expressément pour les astronautes.

Les effets indésirables de la microgravité sur le corps humain

Voler dans l'espace est un peu comme vieillir prématurément.

Malgré un programme d'exercice rigoureux, les astronautes perdent en moyenne 1 % de leur densité osseuse par mois passé dans l'espace. Sur Terre, une personne âgée normale perd 1 % de sa densité osseuse par année.

Les conséquences physiques d'un séjour prolongé en microgravité sont semblables à l'ostéoporose qui affecte les personnes âgées. Mais ces conséquences ne sont pas aussi graves puisque la densité osseuse des astronautes redevient graduellement normale après leur retour sur Terre.

C'est pourquoi les scientifiques utilisent les astronautes comme sujets de leurs études scientifiques. Leurs recherches permettent de mieux comprendre les effets de la microgravité et comment les contrer, notamment en vue des futures missions spatiales de longue durée, mais aussi pour les gens sur Terre souffrant de problèmes de santé.

Grâce au protocole actuel comportant deux heures d'activité physique par jour à bord de la Station spatiale, les astronautes reviennent sur Terre avec une plus grande masse musculaire qu'à leur départ!

Un gymnase dans la Station

Au cours d'une mission de longue durée, les astronautes doivent faire de l'exercice environ deux heures par jour! La façon de faire de l'activité physique est aussi un peu particulière. Les appareils d'exercice à bord de la SSI ont été modifiés pour simuler la force que la gravité exercerait sur le corps des astronautes.

Les membres d'équipage à bord de la Station utilisent trois exerciseurs cardiovasculaires et musculaires pour se garder en forme.

Le tapis roulant

• Type d'exercice : Cardiovasculaire, musculaire et squelettique.
• Particularités : Un harnais attaché à un tapis roulant applique une tension aux épaules et aux hanches en fonction du poids de l'astronaute. Au début d'une mission, la tension correspond à 60 % du poids de l'astronaute. Puis, la tension est augmentée au cours de la mission et atteint de 85 % de son poids.
• Mode d'emploi :
  1. Enfiler le harnais.
  2. Régler la tension du harnais en fonction de l'intensité souhaitée de l'exercice.
  3. Courir!

Pendant sa mission de six mois à bord de la Station spatiale, Robert Thirsk courait « en compagnie » de son fils!

En effet, il pouvait compter sur des vidéos de son fils en pleine séance de course à pied, filmées par l'ASC. Il faisait jouer ces séquences sur l'écran du tapis roulant… et l'illusion était parfaite!

Le vélo stationnaire

• Type d'exercice : Cardiovasculaire.
• Mode d'emploi :
  1. Mettre les souliers de cyclisme et placer les pieds sur les pédales automatiques.
  2. Tenir les poignées pour se maintenir en position sur l'appareil. Pas besoin de siège en microgravité!
  3. Pédaler!

Faire de l'exercice dans une petite capsule spatiale

À bord d'Orion, les quatre astronautes d'Artemis II feront de l'exercice presque tous les jours pendant 30 minutes. Durant les 10 jours de ce premier vol habité du programme Artemis, ils testeront un appareil d'exercice innovateur.

La roue d'inertie est un petit appareil astucieux et essentiel pour leurs séances d'exercice. Elle se trouve sous la porte du vaisseau spatial et sert autrement de marchepied pour entrer et sortir. Elle fonctionne un peu comme un yoyo qui peut être réglé pour rendre les exercices plus difficiles ou plus faciles. Les astronautes peuvent l'utiliser comme si c'était un rameur (exercice aérobique) ou encore un appareil d'effort contre résistance (flexions des jambes). La résistance maximale est d'un peu plus de 180 kg.

La roue d'inertie d'Orion est très légère (14 kg seulement) et pas plus grosse qu'un bagage à main. En comparaison, les appareils à bord de la Station spatiale pèsent plus de 1800 kg et prennent beaucoup de place (près de 80 m²). Voilà un bel exemple d'innovation technologique dans le domaine des appareils d'exercice!

Les préparatifs vont bon train pour construire la station spatiale lunaire Gateway, qui facilitera l'accès à la surface de la Lune par les astronautes. Sait-on jamais, peut-être que d'autres appareils d'exercice novateurs seront créés pour cette station?

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