La science à bord de l'ISS

Fan de Ducrocq a écrit:

Doc a écrit:http://www.obs.u-bordeaux1.fr/planetologie/Theme3.pdf
L'expérience APEX-CSA2

[...]L'expérience APEX-CSA2 fait suite à l'expérience APEX-Cambium, une étude de l'Université du Nouveau-Brunswick dirigée par le professeur Rod Savidge. Des gaules de saules ont été emportés à la Station spatiale internationale en novembre 2009 pour nous permettre d'étudier les effets de la pesanteur sur le " bois de réaction " (du bois qui se forme dans des arbres inclinés à l'horizontale et qui convient à l'industrie des pâtes et papiers, mais non à celle du bois d'œuvre). On s'attend à ce que les deux expériences fournissent des indices sur le rôle de la pesanteur dans la formation des cellules des arbres.[...]


En espérant l'avoir placer dans le bon sujet !

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_{ISS023-E-025840 (21 April 2010) --- NASA astronaut T.J. Creamer, Expedition 23 flight engineer, services the Advanced Plant Experiments on Orbit-Cambium (APEX-Cambium) experiment in the Columbus laboratory of the International Space Station.}
source: http://www.spaceflight.nasa.gov/gallery/images/station/crew-23/html/iss023e025840.html

Les semis d'épinettes blanches de l'expérience APEX-CSA2 ont produit de nouvelles pousses! Ces séquences vidéo montrent en gros plan les arbres dans leur incubateur à bord de la Station spatiale internationale sur une période de six jours. Les nouvelles pousses apparaissent comme des bourgeons de couleur vert pâle et orange qui se déploient sous forme d'aiguilles vers la fin de la vidéo. Les semis continueront de croître dans l'espace jusqu'au début de mai. Par la suite, ils seront récoltés en vue de leur retour sur Terre à bord de la mission STS-32 de la navette spatiale. (Source de la vidéo : NASA/ASC)

Vivre en microgravité est néfaste pour l'organisme. Les longs séjours des cosmonautes de feu la station MIR ont révélé depuis longtemps certains troubles ou dysfonctionnements induits par l'absence de pesanteur : modification du système cardio-vasculaire, atrophie des muscles du dos et des jambes, perte de densité osseuse, troubles de l'équilibre...

Pour le problème de l'atrophie musculaire, l'Agence Spatiale Européenne (ESA) a fait développer en collaboration avec l'Human Research Facility (HRF) de la NASA, une sorte d'appareil de musculation qui a rejoint le module Colombus de la station spatiale internationale lors du dernier vol de la navette Discovery début avril. Cet appareil baptisé MARES (Muscle Atrophy Research and Exercise System [1]) a été mis au point par l'entreprise espagnole NTE-SENER de Barcelone. Doté d'un système de stimulation musculaire programmable, il doit permettre de solliciter certains muscles, mesurer la réponse du corps et établir ensuite des protocoles d'exercices devant contrecarrer les effets de l'apesanteur. Nul doute que si un jour des astronautes s'embarquaient pour une mission vers Mars, les deux ans de voyage aller-retour rendront indispensables ce genre de dispositif.

Deux ans de voyage... Emporter toute la nourriture et l'oxygène n'est pas envisageable, d'où la nécessité de créer un éco-système permettant à l'équipage de s'autoalimenter : c'est le sens du projet MELISSA de l'ESA qui est développé à Barcelone et que nous avons eu l'occasion de présenter il y a quelques mois [2]. Se nourrir, c'est bien mais la viabilité d'un tel voyage au long cours, si loin de la Terre, nécessite aussi que les astronautes soient psychologiquement bien. Cette préoccupation est prise en compte dans le programme "Mars500" [3] que l'ESA conduit à Moscou en collaboration avec l'Institut des Problèmes BioMédicaux (IBMP) de l'Académie des Sciences. Ce programme a pour but de simuler des missions martiennes en isolant des équipages volontaires : une précédente mission de 105 jours a eu lieu l'an dernier et une nouvelle de 520 doit démarrer avec "à bord" six spationautes, trois Russes, deux Européens et un Chinois.

Mars500 est le cadre de 72 projets scientifiques différents qui sont menés à termes dans le cadre de ces mises en quarantaine volontaires. L'un des projets est espagnol. Il s'agit de "EARTH of Wellbeing - Emotional Activities Related to Health using Virtual Reality" porté par Mariano Alcañiz, Rosa Baños et Cristina Botella, chercheurs de l'Instituto Interuniversitario de Investigación en Bioingenieria y Tecnologia Orientada al Ser Humano (i3bh [4]) de l'Université de Valence (UV), l'Université Polytechnique de Valence (UPV) et l'Université Jaume I (UJI) à Castellon, près de Valence. Ce programme consiste en des modules de psychologie assistée par ordinateur qui associés à des applications de réalité virtuelle, doivent aider à induire des états d'âme positifs et à réguler les émotions (Virtual Reality Mood Induction Procedures). Trois modules participent à l'expérience : un premier associé à deux paysages "naturels" pour réguler les émotions, un pour vivre des émotions positives (deux paysages, un pour la joie et un pour le calme et la relaxation) et un dernier module, à base d'un journal de bord que chacun devra tenir, pour entretenir la force psychologique. Les Martiens n'ont qu'à bien se tenir : les Terriens arrivent.

Doc a écrit:Astronautique Deux contributions espagnoles au mieux vivre spatial

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L'instrument japonais SMILES (Superconducting Submillimeter-Wave Limb Emission Sounder), qui avait été transporté vers la Station Spatiale Internationale (ISS) au mois de septembre 2009, aurait cessé de fonctionner depuis le 21 avril 2010, selon l'Agence spatiale japonaise (JAXA).

L'instrument s'est placé automatiquement en mode de veille après la détection d'une anomalie au niveau d'un des composants permettant la réception du signal sub-millimétrique. Des études sont en cours de réalisation à la JAXA afin de déterminer ce qui a pu se produire sur l'instrument qui n'a fonctionné au final que quelques mois.

Le projet SMILES est une collaboration entre la JAXA et le NICT (National Institute of Information and Communication Technnology). Ce sondeur sub-millimétrique doit permettre l'observation de la distribution verticale de certaines molécules présentes dans la stratosphère et la mésosphère, entre 10 et 80 km d'altitude et dans la bande 624-650 GHz. Il est l'un des cinq modules accrochés actuellement à la plateforme extérieure du module japonais Kibo.

Doc a écrit:L'instrument SMILES présente une défaillance...

Hypersole : Cette nouvelle expérience canadienne vise à déterminer dans quelle mesure la sensibilité de la peau varie entre la période qui précède une mission dans l'espace et la période qui la succède, et à établir si ces changements sont liés au contrôle de l'équilibre. La variation de la sensibilité sera mesurée sur la plante des pieds, là où se situent les récepteurs cutanés associés à l'équilibre et au maintien de l'équilibre en mouvement. Le chercheur principal de l'expérience Hypersole est la Dre Leah R. Bent, de l'Université de Guelph.

On s'attend à ce que les données qui seront produites dans le cadre d'Hypersole fassent progresser les études en cours sur le processus du vieillissement et sur l'atténuation des signaux relayés par les capteurs cutanés, laquelle peut provoquer des pertes d'équilibre et accroître les risques de chute, particulièrement chez les aînés. Ces données déboucheront sur de nouvelles connaissances qui seront utiles aux astronautes dans le cadre de leurs activités dans l'espace et à leur retour au sol.

APEX-CSA2 : Les échantillons de semis canadiens d'épinettes blanches reviendront sur Terre à bord de la navette Atlantis après avoir poussé pendant une trentaine de jours en microgravité. Des scientifiques analyseront l'ADN des semis afin de mieux comprendre comment les arbres produisent du bois. Ce projet profitera à l'industrie forestière. L'expérience APEX-CSA2 est dirigée par M. Jean Beaulieu du Centre canadien sur la fibre de bois de Ressources naturelles Canada à Québec, avec l'étroite collaboration de l'Agence spatiale canadienne (ASC) et de la NASA.

Dès le réveil, FE-6 Creamer (5 ème fois) et FE-2 Caldwell-Dyson (2 ème) ont poursuivi la nouvelle session de l'expérience (Sleep-Wake Actigraphy and Light Exposure During Spaceflight-Long (Sleep-Long)) par le transfert de données de leur "Actiwatches" au HRF-1 (Human Research Facility 1) ordinateur portable. Pour surveiller son cycle sommeil/éveil et exposition à la lumière, le membre d'équipage porte un appareil spécial "Actiwatch" qui mesure les niveaux de lumière rencontrées par lui (elle) ainsi que leurs habitudes de sommeil et d'activité tout au long de l'expédition. Les entrées du journal sont effectuées dans les 15 minutes de l'éveil final pendant sept jours consécutifs.

Il n'y a pas beaucoup de parties du corps qui endurent autant de mauvais traitements ou font l'objet d'aussi peu d'appréciation que nos pauvres pieds. Qu'ils passent de longues heures à supporter notre corps, coincés dans des chaussures inconfortables, ou qu'ils soient forcés de parcourir de trop longues distances, nos pieds doivent subir le poids de nos excès et de notre négligence.

Un des dépôts essentiels de mécanorécepteurs sensoriels du corps, le pied joue un grand rôle dans l'équilibre et la maîtrise posturale. Les récepteurs cutanés sur la plante des pieds agissent comme des messagers intuitifs qui, en tandem avec l'appareil vestibulaire (oreille interne), envoient l'information au cerveau et celui-ci, à son tour, nous indique où nous nous situons dans notre milieu gravitationnel. En fait, ils nous permettent de différencier le haut du bas.

Dans les conditions d'impesanteur de l'espace, les pieds peuvent sembler un peu superflus. Pourtant, une équipe de recherche du Collège des sciences biologiques de l'Université de Guelph (comprenant un scientifique de l'Université Wilfrid Laurier) compte sur l'espace pour nous apprendre à quel point nos pieds sont utiles – au-delà de leur fonction de nous permettre de nous tenir debout et de nous déplacer sur Terre.

Dans le cadre de l'expérience Hypersole, huit astronautes, membres des équipes affectées aux trois dernières missions de la navette de la NASA (Atlantis en mai, Discovery en septembre et Endeavour en novembre), soumettront la plante de leurs pieds à une série de tests avant et immédiatement après leur vol.

À l'aide d'instruments de vibration et de filaments, les chercheurs « chatouilleront » les astronautes pour étudier leurs réactions. Ils compareront ensuite les deux ensembles de données obtenues (avant et après le vol) afin de déterminer quels récepteurs ont été influencés par le séjour des astronautes en microgravité. Ces données, combinées à un test d'équilibre normalisé, aideront à définir le rôle de l'hypersensibilité dans le contrôle de l'équilibre.

L'incidence des systèmes sensoriels et des récepteurs cutanés sur le contrôle de l'équilibre dans les conditions de pesanteur qui règnent sur Terre est bien documentée, surtout dans des études axées sur la détérioration naturelle des réflexes vestibulaires au cours du processus de vieillissement ou découlant de périodes d'alitement prolongées.

En revanche, la recherche sur le changement de comportement des récepteurs cutanés agissant à la plante du pied lors d'un vol spatial était inexistante jusqu'à ce que la Dre Leah Bent, professeure associée en santé humaine et en sciences nutritionnelles à l'Université de Guelph, entende parler d'une expérience particulière subie par l'astronaute canadien Dave Williams au cours de son premier vol dans l'espace en 1998.

Dave Williams, urgentologue et chercheur en neurosciences, a indiqué à Leah Bent qu'il avait ressenti un léger fourmillement dans les pieds au cours du vol et pendant une courte période après sa mission. Et il n'était pas le seul : d'autres astronautes auxquels il avait parlé avaient ressenti le même phénomène physique.

Ce fourmillement inhabituel a soulevé une dichotomie scientifique intrigante. Normalement, les changements que connaissent des astronautes en bonne santé lorsqu'ils sont dans l'espace ont tendance à ressembler aux changements qui s'opèrent au fil du temps avec le vieillissement, souvent à un rythme beaucoup plus rapide. Parmi ces changements, on compte la perte osseuse, l'atrophie musculaire et le durcissement des vaisseaux sanguins.

Au chapitre de la sensibilité cutanée, le contraire semble vrai. Sur Terre, la sensibilité de la peau diminue en même temps que de nombreuses autres fonctions sensorielles, y compris les réflexes vestibulaires. Dans l'espace cependant, l'expérience relatée par Dave Williams et d'autres astronautes indique que la sensibilité de la peau augmente en corrélation avec les déficiences d'équilibre associées à l'information vestibulaire.

Selon Leah Bent, chercheure principale du projet Hypersole, ces réactions divergentes ouvrent la porte à une possibilité fascinante : pour compenser le manque d'information vestibulaire au cours d'un vol spatial, le système nerveux central fait « se tourner vers le haut » un ou plusieurs récepteurs cutanés de la plante des pieds des astronautes, rétablissant ainsi en fait naturellement l'équilibre des systèmes sensoriels.

« S'il y a en fait une augmentation sélective de la sensibilité, nous espérons que cela permettra d'identifier un ou deux des récepteurs les plus importants », indique Leah Brent. « De cette façon, dans nos recherches sur la population vieillissante où l'on observe une diminution de sensibilité pour tous les récepteurs cutanés, nous pourrons peut-être envisager d'activer un ou deux récepteurs plutôt que de les activer tous. »

Si les hypothèses de l'équipe de recherche sont validées, l'expérience Hypersole – et le fourmillement du pied à l'origine de sa création – viendra ajouter une toute nouvelle dimension à l'étude de l'hypersensibilité et du vieillissement et surtout à la recherche de moyens d'arrêter ou même d'inverser le processus de perte d'apport sensoriel essentiel que subit le corps.

Doc a écrit:

Dave Williams, urgentologue et chercheur en neurosciences, a indiqué à Leah Bent qu'il avait ressenti un léger fourmillement dans les pieds au cours du vol et pendant une courte période après sa mission. Et il n'était pas le seul : d'autres astronautes auxquels il avait parlé avaient ressenti le même phénomène physique.

spacemen1969 a écrit:...(il n'est pas donné)[/url]