Les humains ont d'abord voyagé dans l'espace en 1961, mais même un demi-siècle plus tard, des questions demeurent quant à la façon dont le vol spatial affecte le corps humain . Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont atteint le niveau moléculaire pour mieux comprendre pourquoi l'apesanteur entraîne des changements dans le corps.
Un certain nombre d'effets ont été documentés dans la poignée d'individus qui ont connu des vols spatiaux, y compris des modifications du métabolisme, du contrôle de la température, du tonus musculaire et du système immunitaire de l'organisme, selon l'étude - mais les mécanismes qui conduisent ces changements ne sont pas entièrement compris .
Dans la nouvelle étude, publiée en ligne le 15 août dans la revue Scientific Reports , des chercheurs du Canada et de la Russie ont constaté que les vols spatiaux ont abaissé les concentrations de certaines protéines dans le corps et certaines de ces protéines semblaient revenir plus lentement à leurs niveaux de vol avant le vol spatial que d'autres.
En ce qui concerne les différences dans les concentrations de protéines, il est possible de comprendre certains des changements plus importants qui se produisent dans le corps lors des vols spatiaux . Par exemple, les chercheurs ont constaté que presque toutes les protéines affectées par les vols spatiaux étaient liées à quelques processus dans le corps, y compris le métabolisme des graisses, la coagulation du sang et l'immunité.
Les scientifiques, par exemple, ont constaté que «dans l'apesanteur, le système immunitaire agit comme si le corps était contaminé parce que le corps humain ne sait pas quoi faire et essaye d'allumer tous les systèmes de défense possibles», a déclaré l'auteur principal Evgeny Nikolaev, professeur de physique chimique à l'Institut Skolkovo de Science et Technologie en Russie, a déclaré dans un communiqué .
Pour étudier les effets du vol spatial sur les protéines dans le corps, les scientifiques ont prélevé trois échantillons de plasma sanguin de chacun des 18 cosmonautes russes avant et après les missions de longue durée dans la Station spatiale internationale . Le premier échantillon a été prélevé 30 jours avant la mission, le deuxième échantillon a été prélevé immédiatement après que le cosmonaute a retourné sur terre et l'échantillon final a été pris sept jours après. Dans les études futures, Nikolaev a noté que les cosmonautes pouvaient prendre des échantillons de sang en orbite pour fournir des informations plus précises sur la variation des protéines.
Les scientifiques ont utilisé un spectromètre de masse pour analyser les concentrations de 125 protéines différentes dans le plasma sanguin des cosmonautes. (La spectroscopie de masse est une technique utilisée pour évaluer les différentes masses dans un échantillon donné).
Seules 19 des 125 protéines différentes analysées ont été trouvées à différentes concentrations à la fois immédiatement après et sept jours après le retour des cosmonautes à la Terre, par rapport aux pré-vols spatiaux, selon l'étude. Les concentrations de plusieurs protéines, par exemple, ont été inférieures immédiatement après le vol spatial, mais elles sont retournées aux niveaux pré-vols spatiaux dans les sept jours. Il est possible que les changements de concentrations dans ces cas soient dus à la phase finale du vol, ce qui inclut le stress émotionnel de l'atterrissage, ont écrit les chercheurs. [ 6 Faits surprenants sur la première mission spatiale habite ]
Un autre groupe de protéines s'est révélé être à des concentrations similaires aux niveaux de pré-vol spatial immédiatement après l'atterissage, mais a augmenté ou diminué dans les jours suivants. Ces changements peuvent refléter la façon dont le corps réagit à la gravité de la Terre après un vol spatial, selon l'étude.
Deux des protéines, qui sont impliquées dans le transport de graisse et de fer dans le sang, étaient à des niveaux nettement inférieurs immédiatement après le retour des cosmonautes de l'espace et sept jours. Ces changements persistants suggèrent que le corps a apporté certaines adaptations pour gérer les vols spatiaux, ont écrit les chercheurs.
«L'apesanteur pour les humains est complètement nouvelle en termes d'évolution, étant un facteur environnemental [que] notre espèce n'a pas rencontré au cours de l'évolution », ont écrit les chercheurs dans l'étude. En raison de cela, les façons dont les humains s'adaptent à l'apesanteur ne sont pas prévisibles, ont-ils dit.
Qu'est-ce qui se trouve sous la surface sur Mars? La prochaine mission de la NASA vise à découvrir. Le projet InSight, la première mission de la NASA d'étudier l'intérieur profond de la planète rouge, est sur la bonne voie pour un élimination de 2018 après avoir été retardé de deux ans en raison d'un problème technique. Les scientifiques espèrent que cela aidera à expliquer la formation de planètes rocheuses, y compris la nôtre.
InSight devrait se lancer quelque temps dans les cinq semaines suivant le 8 mai 2018, avec un parcours tracé pour son arrivée peu de temps après Thanksgiving.
Lockheed Martin Space Systems a construit le vaisseau spatial de la mission - un itinérant stationnaire qui sera placé près de l'équateur martien - et le teste actuellement dans une installation près de Denver.
"L'habitant est terminé et des instruments ont été intégrés à celui-ci afin que nous puissions compléter le test final de l'engin spatial, y compris l'acoustique, les déploiements d'instruments et les tests d'équilibre thermique", a déclaré Stu Spath, responsable du programme spatial à Lockheed Martin, dans un communiqué.
Bien que de nombreuses missions aient ciblé Mars au cours des deux dernières décennies, les rovers, les orbiteurs et les acteurs concernés se sont concentrés sur la surface de la planète rouge, en examinant des caractéristiques telles que les cratères, les roches, les régols (sols) et les volcans.
Contrairement à toute mission qui l'a précédée, InSight va plonger profondément dans le métro martien, mettant deux instruments à la surface qui feront l'information des profondeurs martianes.
Le premier est un sismomètre dont le développement a été mené par l'agence spatiale française CNES en collaboration avec plusieurs autres pays, y compris les États-Unis. Il est assez sensible pour détecter les mouvements au sol qui ne sont que la moitié du diamètre d'un atome d'hydrogène, et son objectif principal est d'enregistrer des "maréchous" (ondes sismiques) ou des impacts météorologiques, ce qui aidera à révéler des informations sur les couches intérieures de Mars.
La seconde est une sonde de chaleur qui peut creuser environ trois à cinq mètres (10 à 16 pieds) en dessous de la surface pour mesurer la quantité d'énergie provenant de l'intérieur de la planète.
L'objectif est de mieux apprendre comment des planètes terrestres comme Venus, Earth et Mars ont été formées. Mars donne un avantage particulier à ce type d'enquête parce que, contrairement à la Terre, la tectonique des plaques (qui génère des tremblements de terre, parmi d'autres phénomènes) ne semble pas être active sur la planète.
"Parce que l'intérieur de Mars a agrippé beaucoup moins que la Terre au cours des trois dernières années, Mars probablement préserve les preuves de l'enfance des planètes rocheuses mieux que notre planète à la maison", a déclaré Bruce Banerdt, enquêteur principal d'InSight au laboratoire de propulsion à la NASA en Californie .
Le troisième composant expérimental principal du projet utilisera les transmissions radio entre Mars et Terre pour étudier les changements dans la façon dont Mars tourne sur son axe. Cela pourrait révéler des informations sur la taille du noyau de la planète rouge.
Quand une mission à Mars est retardée de plus de quelques semaines, il faut attendre 26 mois pour se lancer. C'est parce que les orbites de Terre et de Mars apportent les deux planètes dans une position favorable pour lancer un vaisseau spatial - lorsque les planètes sont relativement proches les unes des autres, ce qui permet d'économiser sur le carburant spatial et le temps de déplacement - seulement pendant quelques semaines tous les 26 mois.
Le délai de 26 mois de la mission InSight est venu en partie en raison de la géométrie orbitale ainsi que d'une question technique. La NASA a annulé le lancement prévu de mars 2016 après avoir découvert une fuite dans un conteneur entourant les principaux capteurs du sismomètre; le conteneur était censé maintenir un vide proche de ces capteurs. Un nouveau vase à vide a été livré en juillet et installé.
"Nous avons résolu le problème qu'il y a eu il y a deux ans et nous nous préparons avec enthousiasme pour le lancement", a déclaré Tom Hoffman, chef de projet InSight chez JPL.
Elizabeth Howell is a contributing writer for Space.com who is one of the few Canadian journalists to report regularly on space exploration. She is pursuing a Ph.D. part-time in aerospace sciences (University of North Dakota) after completing an M.Sc. (space studies) at the same institution. She also holds a bachelor of journalism degree from Carleton University. Besides writing, Elizabeth teaches communications at the university and community college level. To see her latest projects, follow Elizabeth on Twitter at @HowellSpace.
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