Dormir sera l’un des défis des astronautes en mission sur Mars | CNN

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Les astronautes s’adaptent aux défis de dormir dans l’espace depuis des années et les leçons tirées de leur sommeil en apesanteur feront en sorte qu’un jour les premières missions en équipage vers Mars se seront suffisamment reposées avant d’explorer la planète rouge.

Les équipages en rotation ont passé en moyenne six mois à vivre et à travailler à bord de la Station spatiale internationale pendant près de 23 ans, et ils sont aux prises avec des problèmes de sommeil, tout comme les gens sur Terre. Certains des défis sont similaires à ceux des travailleurs postés ou des personnes ayant des horaires anormaux, mais d’autres sont plus propres à l’environnement spatial.

Par exemple, la plupart des gens n’ont pas à s’inquiéter de flotter loin de leur lit en raison de l’apesanteur. Ne vous inquiétez pas, les astronautes utilisent des dispositifs de retenue spéciaux pour les empêcher de flotter à travers la station spatiale pendant son sommeil.

Deux des plus grands défis pour les astronautes sont leur environnement de sommeil et l’établissement d’un cycle de sommeil naturel.

Les astronautes ont des quartiers d’équipage sombres, calmes et privés sur la station spatiale propices à un bon sommeil, mais ce ne sera pas toujours le cas sur d’autres missions spatiales, a déclaré le Dr Erin Flynn-Evans, directeur du laboratoire de contre-mesures de la fatigue au centre de recherche Ames de la NASA à Mountain. Voir, Californie.

Comme leurs prédécesseurs historiques d’Apollo, les capsules Orion qui seront utilisées lors des futures missions Artemis sur la lune sont de petits véhicules avec un espace limité pour les équipages et des sacs de couchage pour les périodes de repos.

Je pense que c’est comme le camping, a déclaré Flynn-Evans. Si c’est pour quelques jours, ce n’est probablement pas grave. Mais plus vous restez longtemps en contact étroit avec quelqu’un, plus cela peut être perturbateur.

Alors que la station spatiale offre des vues incroyables sur la Terre, les 16 levers de soleil qu’un astronaute voit par jour peuvent faire des ravages sur le rythme circadien, l’horloge naturelle du corps pour dormir et se réveiller.

Sur Terre, des perturbations du rythme circadien se produisent chez les personnes qui travaillent de nuit ou qui subissent un décalage horaire lorsqu’elles traversent des fuseaux horaires.

La lumière est ce qui réinitialise notre rythme circadien et nous maintient organisés pour ce cycle jour-nuit, mais dans l’espace, nous avons plusieurs défis, a déclaré Flynn-Evans.

La station spatiale tourne autour de la Terre toutes les 90 minutes, créant des cycles alternés d’obscurité et de lumière. Plutôt que de forcer les astronautes à s’adapter à un cycle aussi étrange, les experts de la NASA ont ajouté un éclairage à l’intérieur de la station spatiale qui imite ce que les gens vivent pendant une journée normale sur Terre.

Nous devons essayer de bloquer la lumière des fenêtres pendant la nuit, a-t-elle dit, et nous devons vraiment essayer de maximiser la lumière soit à travers les fenêtres, soit avec un éclairage interne pour nous assurer que l’équipage reçoit ce stimulus de synchronisation afin qu’il puisse rester éveillé et endormi au bon moment.

Le décalage horaire commence avant que les astronautes n’arrivent à la station spatiale, et leurs horaires de sommeil sont décalés pendant des jours avant le décollage en fonction de l’heure de la journée et du fuseau horaire à partir desquels ils seront lancés. Une fois qu’ils ont atteint la station spatiale, chaque astronaute est transféré à Greenwich Mean Time, un bon compromis entre tous les pays qui participent, a déclaré Flynn-Evans.

Au Fatigue Countermeasures Laboratory, Flynn-Evans et ses collègues développent des outils pour aider les astronautes à surmonter les problèmes de sommeil. Certaines des stratégies impliquent de gérer le moment où les astronautes sont exposés à la lumière bleue, la principale longueur d’onde de synchronisation du système circadien, et le moment de réduire la lumière bleue pour les aider à dormir.

Les astronautes ont des horaires enrégimentés, mais l’arrivée de missions de ravitaillement ou de nouveaux équipages interrompent parfois celles-ci. Flynn-Evans et d’autres chercheurs développent des approches pour déplacer le sommeil en toute sécurité pour les astronautes, comme déterminer quand faire la sieste ou rester debout plus tard pour s’adapter aux changements d’horaire.

Les mêmes conseils qui aident les astronautes à dormir s’appliquent également sur Terre, y compris suivre un horaire régulier avec se réveiller et s’endormir en même temps autant que possible et limiter l’exposition à la lumière bleue avant d’aller se coucher, qui est émise par les téléviseurs LED, les smartphones, ordinateurs et tablettes.

Bien que les scientifiques disposent de données sur le sommeil provenant d’années de vols spatiaux, la conduite de simulations les missions sur Terre permettent plus de contrôle.

Nous faisons tout le temps de fausses missions spatiales, a déclaré Flynn-Evans. Nous avons ce que nous appelons un environnement spatial analogique au Johnson Space Center appelé Human Exploration Research Analog ou HERA, et c’est essentiellement un petit habitat.

L’habitat imite la taille d’une base lunaire ou d’un petit vaisseau spatial et peut abriter des équipages de quatre personnes pendant de longues périodes. Flynn-Evans a participé à une étude dans laquelle les équipages ont passé 45 jours dans l’habitat et ont été limités à cinq heures de sommeil les soirs de semaine et à huit heures le week-end. Les participants ont été testés pour la vigilance et la performance.

Les résultats de l’expérience ont montré que si les membres d’équipage ne dormaient que cinq heures une nuit, ils avaient besoin de plus d’occasions de rattraper leur retard de sommeil les nuits suivantes pour prévenir les effets néfastes de la privation de sommeil. L’exigence actuelle est que les membres d’équipage obtiennent 8 heures de sommeil par nuit en mission pour éviter la perte de sommeil à long terme, les erreurs induites par la fatigue et les complications de santé, selon la NASA.

En juin, la NASA commencera la première expérience dans un nouvel habitat martien imprimé en 3D au Johnson Space Center appelé Crew Health and Performance Exploration Analog, ou CHAPEA.

Pendant un an, un équipage de quatre personnes vivra et travaillera dans un espace de 1 700 pieds carrés (158 mètres carrés) pour simuler la vie sur Mars. La mise au point car la première expérience est la nutrition, mais Flynn-Evans et ses collègues chercheurs surveilleront également la qualité du sommeil de l’équipage.

Des habitats tels que HERA et CHAPEA permettent aux scientifiques de simuler des surprises pouvant survenir lors d’une mission réelle sur la Lune ou sur Mars, telles que des ressources limitées, des équipements défaillants, des problèmes de communication et d’autres facteurs de stress des petits habitats.

Une source de données sur le sommeil d’une richesse inattendue s’est avérée étudier la Terre scientifiques et ingénieurs qui travaillent sur des missions martiennes telles que le rover Persévérance.

Une journée sur Mars dure environ 39 minutes de plus qu’une journée sur Terre, mais c’est juste assez pour que les membres du contrôle de la mission Mars doivent s’adapter leurs horaires constamment pour rester sur l’horaire de Persévérances.

Si vous changez de vitesse 39 minutes par jour, cela signifie que vous vous couchez 39 minutes plus tard chaque jour, a déclaré Flynn-Evans. Cela ne semble pas si mal en une seule nuit. Mais après cinq jours, c’est comme si tu avais traversé six fuseaux horaires. C’est un véritable stresseur pour le corps.

De nombreuses inconnues existent encore sur le fait d’être à l’heure de Mars, comme la façon dont le décalage horaire affecte le métabolisme du corps humain.

Comprendre comment les gens sur Terre s’adaptent pour vivre à l’heure de Mars est une façon de se préparer aux futures missions vers la planète rouge. Flynn-Evans et son équipe travaillent étroitement avec ceux qui planifient les missions lunaires Artemis pour optimiser les horaires des astronautes et s’assurer que l’éclairage est suffisant et que le bruit est atténué à l’intérieur d’Orion lorsqu’ils ont besoin de dormir.

Les chercheurs veulent également étudier la quantité de caféine dont les astronautes ont besoin pour rester vigilants afin de s’assurer que les équipages ne manquent pas de café dans un vaisseau spatial avec un stockage limité.

Le sommeil est intimement lié à la performance, à la vigilance, à la communication interpersonnelle et aux relations, a déclaré Flynn-Evans, nous voulons donc nous assurer que les équipages sont prêts à réussir et à obtenir le sommeil dont ils ont besoin.