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Comment le corps réagit-il réellement à l'exposition au vide de l'espace ?

Comment le corps réagit-il réellement à l'exposition au vide de l'espace ?


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J'ai vu des films de science-fiction où les effets sur le corps non protégé dans l'espace sont très différents. Dans un film, un gars appelle par radio quelqu'un qui a été éjecté dans l'espace pour respirer immédiatement tout l'air de ses poumons. Dans certains films, les yeux sont retirés des orbites. Dans d'autres, des cristaux de glace se forment et les yeux commencent à devenir un peu rouges… Parfois, la personne exposée est tout de suite partie, parfois on montre qu'ils durent une minute ou plus. Les représentations hollywoodiennes de l'exposition à l'espace varient énormément.

Alors je suis curieux de savoir quoi vraiment arrive au corps humain dans le vide de l'espace ?


En ce qui concerne le vide - Apparemment, rien ne se passe tant que vous ne retenez pas votre souffle, tout comme vous ne devriez pas retenir votre souffle lors de la remontée après une plongée sous-marine et que la pression chute. Voir la réponse de la NASA à la même question. Bien sûr, il y a le rayonnement qui fait d'autres choses amusantes dans l'espace, voir le lien NASA.


Si une personne était dans l'espace sans sa combinaison spatiale/casque, elle ressentirait une sensation d'étouffement, faisant probablement des mouvements respiratoires même s'il n'y a pas d'air à respirer. Elle sentirait également sa sueur, sa salive, ses larmes, ses muqueuses et toute autre eau sur son corps s'évaporer, bien que son corps maintiendrait sa tension artérielle, au moins jusqu'à ce que son cœur s'arrête. Elle serait inconsciente en 15 à 20 secondes et morte en 90 à 120 secondes. https://m.youtube.com/watch?v=ZrILTVRcW6A


Qu'arriverait-il à votre corps dans l'espace sans combinaison spatiale ?

Sur Terre, nous vivons une existence assez douillette grâce à notre atmosphère protectrice. Il nous protège des rayons UV nocifs du soleil, régule les températures et maintient également une bonne pression atmosphérique. Le vide de l'espace, cependant, est beaucoup plus hostile. Sans cette belle couverture atmosphérique épaisse, vous êtes exposé à toutes sortes de choses.

Les dangers les plus graves de l'exposition à l'espace sont le manque d'oxygène et l'ébullition. L'ébullisme est la formation de bulles dans les fluides corporels en raison d'une réduction de la pression ambiante. La pression dans le vide de l'espace est si faible que le point d'ébullition des fluides dans votre corps diminue en dessous de la température normale du corps (37 o C), ce qui entraîne la formation de bulles de gaz dans vos fluides qui peuvent vraiment vous gâcher en haut. Vous gonflerez assez mal, peut-être même jusqu'à deux fois votre taille normale, mais vous n’t exploser car votre peau est très extensible. Votre sang ne bouillira pas non plus. Vous ressentirez bien sûr une immense douleur et votre circulation sanguine sera entravée.

Comme mentionné, l'autre grave danger est le manque d'oxygène. Après environ 15 secondes, votre corps aurait épuisé tout l'oxygène de votre corps et vous auriez perdu connaissance. Certains d'entre vous pensent peut-être « Mais je peux retenir ma respiration pendant quelques minutes ! » La situation dans l'espace est un peu différente d'ici sur Terre en raison du manque de pression extérieure, et si vous retenez votre respiration dans l'espace sans convient, vous auriez de gros ennuis. En effet, tout air restant se dilaterait rapidement, brisant les poumons.

Après avoir perdu connaissance, vous durerez probablement quelques minutes au maximum avant de mourir. Bien sûr, il y a tous ces méchants UV du soleil qui vont vous donner d'horribles coups de soleil. Les UV et autres photons à haute énergie (rayons X et rayonnement gamma) endommageraient également votre ADN, entraînant des mutations susceptibles de provoquer un cancer (si vous surviviez). Il fait aussi généralement extrêmement froid, mais vous ne gèleriez pas instantanément car le vide entraînerait un transfert de chaleur très lent hors du corps.

En résumé, vous enfleriez, brûleriez, muterez, vous évanouirez et vos poumons pourraient exploser. Beau. Mais ne vous inquiétez pas, si jamais vous vous retrouvez dans cette situation délicate, vous avez probablement une minute ou deux solides pour être secouru avant de mourir, alors levez-vous.

[Image d'en-tête, "Vue du casque de l'astronaute Mike Fossum", du Centre de vol spatial Goddard de la NASA, via Flickr. Utilisé conformément àꃌ BY 2.0]


Dans l'apesanteur de l'espace, les muscles ne sont pas nécessaires pour soutenir le corps. Les muscles d'un astronaute commencent à s'adapter presque immédiatement à ce changement. Au lieu de maintenir la base habituelle de la masse musculaire nécessaire à la vie sur Terre, les corps des astronautes se mettent rapidement au travail en se débarrassant des tissus inutiles.

Bien que cela puisse être idéal dans l'espace, c'est problématique une fois de retour sur Terre. Les astronautes doivent faire de l'exercice pendant deux heures par jour sur la station spatiale juste pour maintenir une masse musculaire saine dont ils auront besoin une fois de retour sur la planète.


Demandez à un astrophysicien

Pour cela, nous pouvons peut-être vous orienter dans la bonne direction. Nous ne savons pas à quel point vous en êtes actuellement à l'école, nos suggestions pourraient donc ne pas être tout à fait appropriées :

À l'école de la maternelle à la 12e année : travaillez dur et obtenez des A. Ces programmes sont très compétitifs, il est donc important de bien réussir à l'école (surtout en mathématiques et en sciences).

Vous pourriez aussi penser à l'endroit où vous allez à l'université. Si vous voulez être pilote, vous pourriez penser à aller dans l'une des académies militaires (Air Force, Army, Navy), car elles vous apprendront à voler. Ceux-ci ont l'avantage d'être gratuits pour vous et vous deviendrez un officier lorsque vous aurez obtenu votre diplôme. Si vous le planifiez correctement, vous serez pilote et obtiendrez beaucoup d'expérience de vol et de formation technique. La plupart des pilotes sont issus du milieu militaire, tandis que les spécialistes de mission sont généralement des civils.

Pour être un spécialiste de mission, vous aurez besoin d'un certain domaine d'expertise académique. Si vous travaillez sur le développement de détecteurs sur satellites, ce serait très utile. Nous vous suggérons de postuler pour les programmes d'été de la nasa et de choisir un projet majeur et de recherche dans les sciences de la Terre ou de l'espace, ou en ingénierie, qui impliquent des missions de la NASA. Vous voudrez peut-être consulter la page d'accueil des programmes de la NASA à l'adresse :

afin que vous puissiez postuler pour eux lorsque vous devenez qualifié.

Une fois que vous avez obtenu votre B.S. et la quantité d'expérience requise, vous devrez vous inscrire au programme de formation des astronautes. Tout ce que nous savons sur ce programme, nous l'avons appris en lisant la page d'accueil à l'adresse :

Nous vous suggérons de lire cette page d'accueil maintenant, et périodiquement à l'avenir, afin que vous puissiez planifier vers cet objectif. Vous aurez besoin des deux pour remplir les conditions de base et être meilleur que beaucoup d'autres candidats.

Bonne chance, et nous sommes sûrs que si vous travaillez dur pour atteindre cet objectif, cela vous rapportera à long terme, quoi que vous décidiez de faire.

Jonathan Keohane et Koji Mukai
pour Imaginez l'Univers !

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

J'ai une question bête si vous pouvez me répondre. Je travaille dans une entreprise de cosmétiques japonaise et notre président prévoit d'escalader le mont Everest cette année. Il a plus de 60 ans, il s'inquiète donc de maintenir sa température corporelle. Il se demande quel genre de sous-vêtements les astronautes portent pour se réchauffer ?? J'ai vérifié la page d'accueil de Star Child Team et d'autres pages d'accueil. Ils disent que les astronautes portent les mêmes vêtements habituels à l'intérieur, mais qu'en est-il à l'extérieur de la navette ??

Nous travaillons au développement, à la construction et à l'analyse de données provenant de détecteurs conçus pour observer les rayons X et les rayons gamma, et nous n'avons pas d'expertise en matière de vol spatial habité. J'ai cherché des informations sur les astronautes et je n'ai rien trouvé de précis sur ce qu'ils portent sous leurs combinaisons spatiales. Je pense que la combinaison elle-même offre probablement une protection contre les températures extrêmement froides, mais je n'en suis pas sûr.

Vous devez soumettre votre question à la page Demandez à un astronaute. Il peut être trouvé à

Peut-être que vous obtiendrez une réponse de quelqu'un avec une expérience de première main !

Il existe également une base de données de questions auxquelles les astronautes ont déjà répondu :

Salutations,
Padi Boyd
pour Imaginez l'Univers !

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

Lorsque vous êtes dans l'espace, vous sentez-vous parfois seul ?

Notre laboratoire du Goddard Space Flight Center de la NASA s'intéresse aux sources d'émission de rayons X et gamma dans notre univers. Personne dans notre laboratoire n'a jamais été dans l'espace. Je peux vous donner l'exemple suivant, cependant, pour demander directement à certains astronautes de la NASA s'ils se sont déjà sentis seuls.

En raison du volume extrêmement élevé d'e-mails qu'ils recevraient si leurs adresses étaient publiques, les adresses e-mail des astronautes sont restreintes. Cependant, vous pouvez les écrire à l'adresse suivante :

Bureau des astronautes/CB
Nasa
Centre spatial Johnson
Houston, Texas 77058

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Mes élèves de première année veulent savoir comment les astronautes vont-ils aux toilettes dans l'espace ? Je pense que le petit pot est en place. Est-ce correct?

Nous avons trouvé un certain nombre de réponses à votre question. Nous vous laisserons, en tant qu'enseignant professionnel, décider ce qui est approprié pour votre classe et ce qu'il vaut mieux laisser à la salle des enseignants.

I. Les pages officielles de la NASA :

R. Il y a une belle page Web sur la navette spatiale à l'adresse : http://shuttle.nasa.gov/. En creusant là-dedans, j'ai trouvé une page Web de questions-réponses. Voici ce qu'il dit :
http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/faq/living.html

6. Comment prendre un bain, se brosser les dents et aller aux toilettes dans l'espace ?

Nous n'avons pas de bain ni de douche sur la navette, nous nous lavons donc simplement avec des gants de toilette humides, en utilisant des savons que vous n'avez pas à rincer. Lorsque nous nous brossons les dents, nous pouvons soit avaler le dentifrice, soit le cracher dans un gant de toilette. Concevoir des toilettes en apesanteur est plus difficile. Nous utilisons le flux d'air pour que l'urine ou les matières fécales aillent où nous voulons, car la gravité ne le fera pas à notre place. Vous devez être plus prudent et penser à ce que vous faites avec les toilettes dans la navette.

B. Un autre collègue a souligné que le Johnson Space Center est la maison des astronautes et qu'ils ont également des pages Web traitant de ce problème. (Nous en savons vraiment peu plus que vous sur le programme des astronautes, mais ils le savent.)

Leur page d'accueil à l'adresse : http://www.jsc.nasa.gov/ contient des liens pour les ENFANTS, les ÉDUCATEURS, etc.

Je suis allé sur leur page : http://www.jsc.nasa.gov/Bios/more.html et voici ce que j'ai trouvé :

Auparavant, c'était sous l'ancienne FAQ de Spacelink. Il a depuis été supprimé.

4. COMMENT LES ASTRONAUTES PEUVENT-ILS SE RENDRE À LA SALLE DE BAIN ET PRENDRE SOIN DES AUTRES HYGIÈNES PERSONNELLES ?

=Chaque navette spatiale a des toilettes qui peuvent être utilisées aussi bien par les hommes que par les femmes. Conçues pour ressembler autant que possible à celles de la Terre, les unités utilisent de l'air circulant au lieu de l'eau pour déplacer les déchets dans le système.

Les déchets solides sont compressés et stockés à bord, puis évacués après l'atterrissage. Les eaux usées sont évacuées dans l'espace, bien que les futurs systèmes puissent les recycler. L'air est filtré pour éliminer les odeurs et les bactéries, puis renvoyé dans la cabine.

Les astronautes se brossent les dents comme ils le font sur Terre. Il n'y a pas de douche sur la navette, les astronautes doivent donc se contenter de bains à l'éponge jusqu'à leur retour chez eux.

Les toilettes qui ont volé pour la première fois à bord du STS-54 sont de conception entièrement nouvelle et offrent des fonctionnalités nouvelles et améliorées :

Les nouvelles toilettes se caractérisent par une meilleure hygiène, une plus grande capacité de stockage, une plus grande fiabilité et une économie globale des coûts d'entretien.

-Le modèle précédent avait une capacité de 14 jours pour le stockage des déchets. Le nouveau modèle a une capacité de stockage illimitée.

-Le nouveau modèle dispose d'un système de cylindre où un sac en plastique est placé dans les toilettes avant utilisation. La poche est alors scellée et est forcée au fond du cylindre après chaque utilisation par un piston fixé à un levier. Un nouveau sac est ensuite placé dans les toilettes pour le prochain astronaute. Lorsque le cylindre est rempli, il est remplacé par un nouveau cylindre.

-Le modèle précédent reposait sur le flux d'air pour tirer les déchets vers un réservoir de rétention. Aucun des déchets n'a été séparé comme c'est le cas actuellement. Le nouveau système offre de meilleures conditions d'hygiène. Il n'y avait aucun moyen de vider l'ancien système. Lorsqu'il était plein, il ne pouvait tout simplement plus contenir de déchets. Il avait une capacité de 14 jours.

-Les nouvelles toilettes offrent également un environnement sans odeur. L'ancien modèle ne l'a pas fait.

-L'ouverture dans le couvercle de la toilette a été augmentée de 4" à 8", permettant une manipulation plus facile des sacs de rangement en plastique.

-Le système de collecte d'urine a également été amélioré. Un nouveau type de système de ventilation est utilisé pour forcer l'urine vers un réservoir de rétention où elle est périodiquement éjectée dans l'espace, où elle se vaporise.

-Le système précédent avait des problèmes de corrosion dans le système de ventilation.

-Les nouvelles toilettes peuvent être nettoyées sans être retirées de l'orbiteur à la fin de la mission, réduisant ainsi les coûts d'entretien.

-Le système précédent doit être retiré et envoyé à une entreprise à Houston, Texas pour réparation.

Jonathan Keohane et la plupart des membres de l'équipe Ask an Astrophysicist
-- pour Imaginez l'Univers !

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

Comment le corps humain non protégé réagirait-il au vide de l'espace ? Est-ce que ça gonflerait jusqu'à exploser ? ou non ? ou juste les gaz intérieurs hypergonfleraient-ils ? Nous relions également cela à l'exposition à court terme uniquement. Cette question concerne principalement les problèmes de différentiel de pression. Les considérations de température ou de rayonnement seraient également intéressantes.

La question est née d'une discussion sur le film 2001. Lorsque Dave s'est « soufflé » dans le sas depuis la nacelle sans casque, aurait-il dû « exploser » ou n'y a-t-il « aucune différence » comme le montre le film, n'est-ce pas ?

À partir de la page maintenant éteinte http://medlib/jsc.nasa.gov/intro/vacuum.html :

Combien de temps un humain peut-il vivre sans protection dans l'espace ?

Si vous n'essayez pas de retenir votre souffle, il est peu probable que l'exposition à l'espace pendant une demi-minute environ produise des blessures permanentes. Retenir votre souffle est susceptible d'endommager vos poumons, ce à quoi les plongeurs doivent faire attention lors de l'ascension, et vous aurez des problèmes de tympan si vos trompes d'Eustache sont mal bouchées, mais la théorie prédit - et les expérimentations animales le confirment - que sinon , l'exposition au vide ne provoque aucune blessure immédiate. Vous n'explosez pas. Votre sang ne bout pas. Vous ne gèlez pas. Vous ne perdez pas instantanément connaissance.

Divers problèmes mineurs (coups de soleil, éventuellement "les courbures", certainement un gonflement [léger, réversible, indolore] de la peau et des tissus sous-jacents) commencent après une dizaine de secondes. À un moment donné, vous perdez connaissance par manque d'oxygène. Les blessures s'accumulent. Après peut-être une ou deux minutes, vous êtes en train de mourir. Les limites ne sont pas vraiment connues.

Vous n'explosez pas et votre sang ne bout pas à cause de l'effet contenant de votre peau et de votre système circulatoire. Vous ne gèlez pas instantanément car, bien que l'environnement spatial soit généralement très froid, la chaleur ne s'éloigne pas rapidement d'un corps. La perte de conscience se produit seulement après que le corps a épuisé l'apport d'oxygène dans le sang. Si votre peau est exposée à la lumière directe du soleil sans aucune protection contre son rayonnement ultraviolet intense, vous pouvez attraper un très mauvais coup de soleil.

Au Manned Spacecraft Center de la NASA (maintenant renommé Johnson Space Center), nous avons eu un sujet de test accidentellement exposé à un vide proche (moins de 1 psi) lors d'un incident impliquant une fuite de combinaison spatiale dans une chambre à vide en 1965. Il est resté conscient pendant environ 14 secondes, ce qui correspond à peu près au temps qu'il faut au sang privé d'O2 pour passer des poumons au cerveau. La combinaison n'a probablement pas atteint un vide poussé, et nous avons commencé à repressuriser la chambre dans les 15 secondes. Le sujet a repris conscience à environ 15 000 pieds d'altitude équivalente. Le sujet a rapporté plus tard qu'il pouvait sentir et entendre l'air s'échapper, et son dernier souvenir conscient était que l'eau sur sa langue commençait à bouillir.

Aviation Week and Space Technology (13/02/95) a imprimé une lettre de Leonard Gordon qui rapportait une autre anecdote sous vide :

"L'expérience consistant à exposer une main non pressurisée à un vide proche pendant une période significative pendant que le pilote vaquait à ses affaires s'est produite dans la vraie vie le 16 août 1960. Joe Kittinger, lors de son ascension à 102 800 pieds (19,5 miles) dans une gondole ouverte , a perdu la pressurisation de sa main droite. Il a décidé de continuer la mission, et la main est devenue douloureuse et inutile comme on pouvait s'y attendre. Cependant, une fois revenu à des altitudes plus basses après son saut en parachute record, la main est revenue à la normale. "

Foire aux questions sur sci.space.*/sci.astro

The Effect on the Chimpanzee of Rapid Decompression to a Near Vacuum, Alfred G. Koestler ed., NASA CR-329 (Nov 1965).

Experimental Animal Decompression to a Near Vacuum Environment, R.W. Bancroft, J.E. Dunn, eds, Report SAM-TR-65-48 (juin 1965), USAF School of Aerospace Medicine, Brooks AFB, Texas.

Survival Under Near-Vacuum Conditions dans l'article "Barometric Pressure", par C.E. Billings, chapitre 1 du Bioastronautics Data Book, deuxième édition, NASA SP-3006, édité par James F. Parker Jr. et Vita R. West, 1973.

Communication personnelle, James Skipper, NASA/JSC Crew Systems Division, 14 décembre 1994.

Henry Spencer a écrit ce qui suit pour la FAQ sci.space :

Combien de temps un humain peut-il vivre sans protection dans l'espace ?

Si vous *n'essayez pas* de retenir votre souffle, il est peu probable que l'exposition à l'espace pendant une demi-minute produise des blessures permanentes. Retenir votre souffle est susceptible d'endommager vos poumons, ce à quoi les plongeurs doivent faire attention lors de l'ascension, et vous aurez des problèmes de tympan si vos trompes d'Eustache sont mal bouchées, mais la théorie prédit - et les expérimentations animales le confirment - que sinon , l'exposition au vide ne provoque aucune blessure immédiate. Vous n'explosez pas. Votre sang ne bout pas. Vous ne gèlez pas. Vous ne perdez pas instantanément connaissance.

Divers problèmes mineurs (coups de soleil, éventuellement "les courbures", certainement un gonflement [léger, réversible, indolore] de la peau et des tissus sous-jacents) commencent après environ 10 secondes. À un moment donné, vous perdez connaissance par manque d'oxygène. Les blessures s'accumulent. Après peut-être une ou deux minutes, vous êtes en train de mourir. Les limites ne sont pas vraiment connues.

L'effet sur le chimpanzé de la décompression rapide à un vide proche, Alfred G. Koestler éd., NASA CR-329 (novembre 1965)

Décompression animale expérimentale dans un environnement proche du vide, R.W. Bancroft, J.E. Dunn, eds, Report SAM-TR-65-48 (juin 1965), USAF School of Aerospace Medicine, Brooks AFB, Texas.

Vous vous évanouirez probablement dans environ 15 secondes parce que vos poumons échangent maintenant l'oxygène du sang. La raison pour laquelle un humain n'éclate pas est que notre peau a une certaine force.Par exemple, l'oxygène comprimé dans un réservoir en acier peut être à plusieurs centaines de fois la pression de l'air extérieur et la résistance de l'acier empêche le cylindre de se briser. Bien que notre peau ne soit pas en acier, elle est quand même assez solide pour empêcher notre corps d'éclater dans l'espace.

De plus, la pression de vapeur de l'eau à 37 C est de 47 mm Hg. Tant que vous maintenez votre tension artérielle au-dessus de celle-ci (ce que vous ferez à moins d'être profondément en état de choc), votre sang ne bouillira pas. Je suppose que le corps semble réguler la pression artérielle comme une jauge, plutôt que comme une pression absolue (par exemple, vos vaisseaux sanguins ne s'effondrent pas lorsque vous plongez à 10 pieds dans une piscine).

Cependant, la salive sur votre langue peut bouillir.

Pour plus d'informations et de références, voir

J'espère que cela t'aides!
L'équipe Demandez à un astrophysicien

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Je suis curieux de savoir quels sont les effets du rayonnement solaire sur les engins spatiaux après qu'ils aient quitté la protection de la ceinture de Van Allen. De quelle protection ont-ils besoin et combien de temps un astronaute pourrait-il survivre dans et hors de son vaisseau.

Le rayonnement solaire et le rayonnement cosmique sont deux choses à craindre dans l'espace.

Le rayonnement ultraviolet (UV) du Soleil (sans notre couche d'ozone protectrice et notre atmosphère pour nous protéger) serait suffisant pour vous donner rapidement des coups de soleil, un mélanome, etc. Cependant, à moins que votre combinaison spatiale ou les fenêtres de votre vaisseau spatial ne soient spécifiquement conçues pour laisser passer les UV , suffisamment sera bloqué pour que vous n'ayez pas à vous en soucier trop. (Si vous êtes dans l'espace sans combinaison spatiale ou vaisseau spatial, alors vous avez de plus gros problèmes que les radiations.)

Lorsque le Soleil éclate, il produit des rayons X, des rayons gamma et des particules énergétiques. Les particules énergétiques sont les pires, mais elles sont retardées par rapport aux rayons X et aux rayons gamma, vous avez donc un avertissement qu'elles arrivent. Cela vous donne le temps d'entrer dans un « abri anti-tempête », une zone bien protégée dans laquelle vous pouvez vivre pendant quelques jours jusqu'à ce que les particules disparaissent. Un bon endroit pour un abri anti-tempête serait au centre du navire, entouré des réservoirs d'eau. Si vous n'avez pas d'abri anti-tempête (par exemple, si vous faites de la marche sur la lune dans votre combinaison), une mauvaise éruption solaire peut vous tuer par le mal des radiations.

Le rayonnement dur (particules et rayons x/gamma) du Soleil non évasé est faible par rapport à l'exposition aux rayons cosmiques galactiques. Ces particules proviennent de l'espace lointain de manière plus ou moins continue. De petites quantités de blindage peuvent éliminer la majorité de cela, mais le reste vous donnera un risque quelque peu accru de cancer. En utilisant des règles empiriques très conservatrices, une semaine dans l'environnement des rayons cosmiques de l'espace raccourcira votre espérance de vie d'environ un jour (statistiquement, il est très peu probable que cela vous donne un cancer, mais si c'est le cas, cela raccourcira votre vie de plus d'un journée). Étant donné que l'espace est intrinsèquement dangereux dans l'état actuel de la technique, le cancer dû aux rayons cosmiques représente un risque supplémentaire relativement faible.

David Palmer
pour demander à un astrophysicien

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Comment les vols spatiaux habités peuvent-ils survivre aux effets de la ceinture de radiation de Van Allen ?

Comme vous le savez, les ceintures de radiation de Van Allen sont des régions en forme de beignet entourant la Terre et contenant des électrons et des ions de haute énergie piégés dans le champ magnétique terrestre. Explorer I, lancé par la nasa en 1958, a découvert ces deux régions de rayonnement intense entourant la Terre. Elles sont appelées ceintures de radiation de Van Allen intérieure et extérieure, d'après James Van Allen qui a conçu Explorer I. La région intérieure est centrée à environ 3000 km au-dessus de la Terre et a une épaisseur d'environ 5000 km. La région externe est centrée à environ 15 000 à 20 000 km au-dessus de la surface de la Terre et a une épaisseur de 6 000 à 10 000 km.

En règle générale, les vols spatiaux habités (comme la navette) restent bien en dessous de l'altitude des ceintures de radiation de van Allen. Un vol en toute sécurité peut se produire à des altitudes inférieures à 400 km environ.

DONC . que faisons-nous lorsque nous devons traverser les ceintures de radiations, comme lorsque nous sommes allés sur la Lune ou que nous envoyions des sondes sur d'autres planètes ?

Dans les années 1960, la NASA a demandé au Laboratoire national d'Oak Ridge de prédire comment les astronautes et d'autres matériaux seraient affectés par l'exposition à la fois aux ceintures de rayonnement de Van Allen de la Terre et au rayonnement du Soleil. Les biologistes d'Oak Ridge ont envoyé des bactéries et des échantillons de sang dans l'espace et ont exposé de petits animaux à des radiations. Ils ont conclu qu'un blindage approprié serait la clé d'un vol réussi non seulement pour les organismes vivants, mais aussi pour l'instrumentation électronique. Pour développer un blindage pour les équipages d'Apollo, les chercheurs d'Oak Ridge ont recyclé l'installation de blindage de la tour du laboratoire, qui avait hissé des expériences de blindage en altitude pour le projet d'avion nucléaire des années 1950.

Salutations,
Laura Whitlock
pour demander à un astrophysicien

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Comment les cosmonautes du MIR sont-ils protégés des ultraviolets, des rayons X et des rayons gamma ?

Les cosmonautes et les astronautes sont protégés des UV, des rayons X et des rayons gamma par le matériau de la coque et des fenêtres de leur vaisseau spatial. Les principales préoccupations concernent les rayons gamma et les particules de haute énergie, telles que les protons accélérés par les éruptions solaires. Le choix du matériau et des épaisseurs sont dictés principalement par des considérations structurelles et thermiques. Les métaux (qui sont souvent utilisés pour répondre à ces considérations) sont généralement opaques aux rayons UV, aux rayons X et aux rayons gamma.

Je n'ai pas pu trouver les spécifications de la composition et des épaisseurs de la coque et des hublots de Mir. Cependant, selon le manuel de référence Shuttle

la peau du fuselage avant de la navette est en « alliage d'aluminium 2024 conventionnel », tandis que le compartiment de l'équipage est en « plaque en alliage d'aluminium 2219 ». Les fenêtres sont composées de 2 ou 3 vitres, selon l'emplacement de la fenêtre, avec des vitres comprises entre 0,25 et 1,3 pouces et constituées d'aluminosilicate ou de silice fondue.

Jim Lochner
pour demander à un astrophysicien

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Animaux et plantes dans l'espace

Avez-vous une page sur Laika et le programme spatial russe à l'époque ?

Laika a volé sur Spoutnik II le 3 novembre 1957.

Nous avons des pages sur Laika à :

Vous pouvez trouver quelques photos sur :

Tim Kallman
pour l'équipe Ask an Astrophysicist

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C'est le meilleur site que j'ai pu trouver pour poser cette question depuis ma classe de première année. Nous étudions les chauves-souris (les mammifères) et les élèves aimeraient savoir si une chauve-souris a déjà été dans l'espace. Si oui, que s'est-il passé ?

Autant que l'on sache, les chauves-souris n'ont jamais été dans l'espace. Curieusement, on a posé la même question aux astronautes de la navette et la réponse de Susan Still implique qu'il n'y a jamais eu de chauves-souris sur une navette spatiale.

Sandy Antunes et Koji Mukai
pour demander à un astrophysicien

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

Je travaille sur une expérience pour le programme de participation des étudiants en sciences spatiales pour ma classe de biologie. Je me demandais si vous pouviez m'aider avec ma conception. Ma proposition concerne la culture de pommes de terre dans l'espace à bord du Spacelab. Veuillez m'envoyer par e-mail toute information qui pourrait être appropriée.

Puisque nous, ici, dans ce laboratoire, travaillons principalement sur l'astronomie impliquant des rayons X, des rayons gamma et des rayons cosmiques, je n'ai pas de réelle expertise sur le sujet de la culture des pommes de terre dans l'espace. Cependant, comme vous le savez sûrement, il y a eu une expérience sur le vol STS73 du laboratoire spatial de la navette qui a étudié ce sujet. Certains des résultats sont discutés dans la page Web suivante :

S'il s'agit d'informations que vous possédez déjà, ou si vous voulez vraiment des informations privilégiées sur la façon dont les expériences ont été réalisées, alors je vous suggère de contacter directement par e-mail ou par téléphone les expérimentateurs mentionnés dans le premier article. La plupart des scientifiques sont très heureux de discuter de leur travail avec d'autres, ou du moins de vous diriger vers quelqu'un d'autre qui l'est ! J'espère que cela vous est utile.

Tim Kallman
(pour l'équipe Ask an Astrophysicist)

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

Vols spatiaux historiques

Connaissez-vous Valentina Terechkova ?

Valentina Vladimirovna Nikolayeva Terechkova a été la première femme à voyager dans l'espace à Vostok 6. Née dans l'ouest de la Russie le 6 mars 1937, elle a travaillé dans une usine textile à 18 ans. Intéressée par le parachutisme comme passe-temps, elle a également suivi une formation de pilote de ligne. . Elle n'était pas seulement la première femme à voyager dans l'espace, mais la première voyageuse spatiale qui n'avait pas été pilote d'essai, bien que son expérience de parachutisme et de pilotage l'ait certainement qualifiée pour le travail spatial. Sa mission Vostok 6 a tourné autour de la terre du 16 au 19 juin 1963.

Jeff Silvis, Heather Muise et Sandy Antunes

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

Mes élèves de 4e et 5e veulent construire une réplique en carton de la capsule Friendship 7 avec laquelle John Glenn est allé dans l'espace. Nous devons connaître ses dimensions à l'intérieur et à l'extérieur. Il serait également utile de savoir à quoi cela ressemblait à l'intérieur afin que nous puissions voir ce que cela faisait d'être assis dans la capsule comme John Glenn l'a fait. Pourriez-vous m'envoyer ces informations par e-mail ou me dire quelles ressources auraient ces informations ?

Le meilleur endroit pour ces informations serait le National Air and Space Museum. Ils ont un site Web à http://www.nasm.si.edu et ils ont même des liens vers des endroits où vous pouvez poser des questions !! (il y a aussi une page de questions fréquemment posées qui devraient être lues EN PREMIER, bien sûr, tout comme nous l'avons fait !).

Puisque la capsule est en fait LÀ, ils sont vraiment la meilleure source pour cette information.

Allie Cliffe (et Tim Kallman)
pour l'équipe Ask an Astrophysicist

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Je veux juste savoir combien de temps il a fallu pour construire le premier vaisseau spatial vers la Lune ?

Vous pouvez trouver de nombreux faits intéressants sur l'histoire de l'espace habité (y compris les missions Apollo vers la Lune) sur :

Outre les ressources Web, il existe un certain nombre de bons livres sur le premier programme spatial dans votre librairie ou votre bibliothèque locale. "Liftoff" de Michael Collins, un astronaute d'Apollo 11, parle non seulement du premier alunissage, mais aussi du développement des premiers "vaisseaux spatiaux".

D'autres bons livres sur le sujet sont "A Man on the Moon" d'Andrew Chaikin, "Carrying the Fire" également de Michael Collins, "Moon Shot" de Deke Slayton et Alan Shepherd. Il existe également un documentaire vidéo intitulé "Moon Shot" qui couvre le développement des vaisseaux spatiaux et l'alunissage ultérieur sur la Lune. Il est à la fois informatif et intéressant et contient de nombreuses interviews d'astronautes Mercury, Gemini et Apollo.

Apollo 11 a atterri sur la Lune en 1969, 8 années après le célèbre discours du président Kennedy en 1961 (dans lequel il proposait d'envoyer un homme sur la Lune et de le ramener sain et sauf dans la décennie).

Vous pouvez également trouver un historique de l'exploration lunaire (habitée et non habitée) sur :

Maggie Masetti & Koji Mukai
pour demander à un astrophysicien

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Je cherche une photo de l'astronaute d'Apollo 15 laissant tomber le marteau et la plume de faucon qui ont touché le sol en même temps. Pouvez-vous aider?

Vous pouvez en trouver une image via les pages d'histoire du Kennedy Space Center consacrées aux missions Apollo. Aller à

et un lien vers l'un des répertoires d'images. La photo d'identité de la nasa pour la photo est S71-43788.

Vous verrez, malheureusement, que cette image est assez floue. Mais si vous regardez attentivement, vous pouvez voir le marteau et la plume juste au moment où ils touchent le sol. Si vous avez besoin d'une assistance supplémentaire, vous pouvez également essayer le bureau des affaires publiques de KSC. Leur site Internet est à

Ce site contient des noms supplémentaires, des numéros de téléphone et d'autres liens possibles qui pourraient vous être utiles.

Vous pourrez également trouver l'image dans les manuels d'astronomie.

Si vous êtes désespéré, il y a une image falsifiée illustrant le même principe dans l'édition augmentée et illustrée de « A Brief History of Time » de Stephen Hawking. Voir figure 2.3, mais notez qu'il ne s'agit pas d'une image d'Apollo 15 mais peut-être d'Apollo 11.

Jim Lochner et Allie Cliffe
pour demander à un astrophysicien

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Le vol de la fusée Apollo 18 de 1975 a-t-il été la dernière fusée à amerrir ?

Nous supposons que vous faites référence au projet de test Apollo-Soyouz. Alors, oui, c'était la dernière éclaboussure que nous connaissions. (En supposant que vous vouliez dire une éclaboussure d'une capsule habitée par la nasa.) Naturellement, il y a eu de nombreux vols non habités qui ont atterri dans l'océan à la fin du vol. Il existe également de nombreux livres sur le programme spatial que vous pouvez trouver dans votre bibliothèque locale, ainsi qu'une page d'accueil sur l'histoire de la NASA à l'adresse

Nous ne savons pas s'il s'agissait du dernier amerrissage d'un vaisseau spatial habité, car nous ne sommes pas des experts en histoire de l'espace. Nous vous suggérons de vous rendre à votre bibliothèque locale pour en savoir plus à ce sujet.

Jonathan Keohane et Koji Mukai
pour Imaginez l'Univers !

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J'ai besoin de toutes les informations possibles que vous avez sur Skylab : ses problèmes, son intérieur, les astronautes qui étaient dessus, son décollage, sa conception et toute autre information que vous pouvez me donner.

Nous avons une page sur Skylab à :

Jonathan Keohane
pour Imaginez l'Univers !

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Le programme de la navette spatiale

Je me demandais si cela ne vous dérangerait pas d'envoyer des informations sur le Challenger (celui dans lequel se trouvait le professeur).

Un point de départ est la page Web à l'adresse :

Tim Kallman
pour l'équipe Ask an Astrophysicist

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Où puis-je trouver des informations sur Internet concernant les résultats de la dernière mission de réparation du télescope spatial ?

L'endroit à visiter est l'ensemble des pages "Second Servicing Mission" du Space Telescope Science Institute (STScI) :
http://oposite.stsci.edu/pubinfo/sm97/

La page Mission Update contient le dernier statut des nouveaux instruments (bien que leur description puisse vous faire penser qu'il s'agit d'une ancienne page contenant uniquement le statut de la mission/sortie spatiale de la navette).

Koji Mukai
pour Imaginez l'Univers !

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Les astronautes ont-ils du mal à s'occuper du télescope Hubble ? Les astronautes doivent-ils changer les caméras du télescope Hubble lorsque le film est épuisé ?

Le télescope spatial Hubble est piloté à distance depuis le sol (en fait, il est piloté depuis ici même à la NASA/Goddard !). Il n'est pas géré par des astronautes et n'a pas besoin d'être pris en charge par des astronautes. Les astronautes de la récente mission de la navette spatiale ont simplement remplacé certains des instruments. Aucun des instruments n'utilise de film. Les données sont collectées électroniquement puis envoyées par satellites vers des stations de réception sur terre.

Jim Lochner
pour Imaginez l'Univers !

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Quelle est l'altitude à laquelle la navette spatiale orbite ?

L'altitude à laquelle la navette orbite dépend de sa mission. Lorsque la navette accoste à Mir, elle parcourt 390 km (242 milles terrestres). Columbia, la navette la plus ancienne et la plus lourde de la flotte, ne peut pas atteindre cette orbite.

David Palmer
pour demander à un astrophysicien

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Explorer de nouveaux mondes

Jusqu'où un vaisseau spatial est-il jamais allé ?

Voyager 1 est la sonde spatiale la plus éloignée - à plus de 10,4 milliards de km (plus de 6,4 milliards de miles) du Soleil (un peu plus loin que celle de la Terre - en comparaison, la Terre est à environ 0,1 milliard de miles du Soleil), suivi de Voyager 2 -- à 8 milliards de km (5 milliards de mi.) du Soleil -- au 30/01/98. Voyager 2 a été lancé en premier, en août 1977, suivi de Voyager 1 en septembre 1977, ils voyagent donc depuis plus de 20 ans !
(voir : http://voyager.jpl.nasa.gov/)

En plus de Voyager 1 étant la sonde spatiale de travail la plus éloignée, il est récemment devenu l'objet artificiel le plus éloigné, dépassant Pioneer 10. (Donc, évidemment, c'est Pioneer 10 et non Voyager 2 qui est le 2ème le plus éloigné en ce moment. ) Voir le communiqué de presse du 13 février 1998, disponible sur
http://voyager.jpl.nasa.gov/news/pressrelease2.html.

Jonathan Keohane, Mark Kowitt et Jim Lochner
pour demander à un astrophysicien

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Je pense que la solution à l'exploration de la surface et de l'atmosphère de Mars réside dans l'utilisation d'un véhicule capable de voler. Les tentatives actuelles de construction d'un véhicule pour explorer la surface n'ont pas répondu aux attentes. Il semble qu'un véhicule plus léger que l'air surmonterait les limites du transport de surface. Un RPV (ballon à propulsion solaire) pourrait recueillir plus d'informations à partir d'un plus large éventail de sources et éventuellement retourner sur Terre ou sur une distance récupérable par sa propre puissance. Qu'est-ce que tu penses?

L'idée d'utiliser un ballon pour étudier l'atmosphère et la surface de Mars a une longue histoire.En 1987, la Planetary Society a commencé des efforts de plaidoyer et de développement qui ont conduit à l'acceptation d'un ballon Mars pour la mission russe Mars 96. Bien que l'agence spatiale russe se soit par la suite retirée du projet en raison de problèmes opérationnels et de financement, le concept bénéficie d'un solide soutien et sera probablement utilisé lors d'une future mission sur Mars.

Je doute que les ballons de Mars aient une capacité de retour d'échantillon. Le retour d'échantillon est difficile et s'appliquera principalement aux retours de surface, où la science est plus convaincante et l'ingénierie beaucoup plus simple.

Un sous-produit intéressant de toute l'attention qui a été accordée au concept de ballon martien est un intérêt accru pour les vols en ballon de longue durée au-dessus de la Terre ! Voir:

Paul Butterworth
pour l'équipe "Demandez à un astrophysicien"

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Comme cela fait 9 ans et 1 semaine que Voyager a quitté les environs de Neptune, j'ai pensé poser quelques questions à Voyager. Voyager est sans aucun doute la sonde la plus fantastique à avoir jamais quitté la terre, mais qu'en est-il maintenant ? Les sondes transmettent-elles toujours des données recevables ? Où sont-ils par rapport à notre système solaire ? c'est-à-dire toujours dans l'héliopause, etc.? Quelle est la durée de vie des ordinateurs de bord et des alimentations internes ? Où (approximativement) se dirigent les sondes, et une fois là-bas, auront-elles encore assez de puissance pour transmettre des données ? D'autres missions similaires sont-elles prévues ?

La meilleure réponse à votre question est de vous diriger vers le site JPL consacré à voyager :

Il contient les réponses à au moins certaines de vos questions, et probablement plus d'informations que vous trouverez intéressantes. Il y a aussi un récent communiqué de presse que nous joignons et qui pourrait vous intéresser.

Tim Kallman et Maggie Masetti
pour l'équipe Ask an Astrophysicist

Date : 2 sept. 1997 16:12:38 -0400 (HAE)
De : [email protected]
À : destinataires non divulgués :
Sujet : Deux vaisseaux spatiaux Voyager toujours en activité après 20 ans

Donald Savage
Siège social, Washington, DC
(Téléphone : 202/358-1547)

Marie Hardin
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californie
(Téléphone : 818/354-5011)

DEUX VAISSEAUX VOYAGER ENCORE PLUS FORT APRÈS 20 ANS

Vingt ans après leur lancement et bien après la fin de leurs survols de reconnaissance planétaire, les deux vaisseaux spatiaux Voyager franchissent maintenant une nouvelle étape : franchir cette frontière invisible qui sépare notre système solaire de l'espace interstellaire, l'héliopause.

Depuis 1989, date à laquelle Voyager 2 a rencontré Neptune, les deux vaisseaux spatiaux étudient l'environnement de l'espace dans le système solaire externe. Les instruments scientifiques des deux vaisseaux spatiaux détectent des signaux qui, selon les scientifiques, proviennent de l'héliopause - le bord le plus externe du champ magnétique du Soleil que le vaisseau spatial doit traverser avant d'atteindre l'espace interstellaire.

"Au cours de leurs deux premières décennies, le vaisseau spatial Voyager a effectué un voyage de découverte inégalé. Aujourd'hui, même si Voyager 1 est maintenant plus de deux fois plus éloigné du Soleil que Neptune, leur voyage n'est qu'à moitié terminé et offre davantage d'opportunités uniques de découverte. attendre le vaisseau spatial alors qu'il se dirige vers l'espace interstellaire », a déclaré le Dr Edward Stone, scientifique du projet Voyager et directeur du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie. "Les Voyagers doivent leur capacité à fonctionner à de si grandes distances du Soleil à leurs sources d'énergie électrique nucléaire qui fournissent l'énergie électrique dont ils ont besoin pour fonctionner."

Le Soleil émet un flux constant de particules chargées électriquement appelées vent solaire. Lorsque le vent solaire s'étend de manière supersonique dans l'espace, il crée une bulle magnétisée autour du Soleil, appelée héliosphère. Finalement, le vent solaire rencontre les particules chargées électriquement et le champ magnétique dans le gaz interstellaire. La frontière créée entre le vent solaire et le gaz interstellaire est l'héliopause. Avant que le vaisseau spatial n'atteigne l'héliopause, ils passeront par le choc de terminaison - l'endroit où le vent solaire ralentit brusquement de la vitesse supersonique à la vitesse subsonique.

Atteindre le choc de terminaison et l'héliopause seront des jalons majeurs pour le vaisseau spatial car personne n'y est allé auparavant et les Voyagers rassembleront les premières preuves directes de leur structure. Rencontrer le choc de terminaison et l'héliopause a été un objectif longtemps recherché pour de nombreux physiciens de l'espace, et exactement où se trouvent ces deux limites et à quoi elles ressemblent reste un mystère.

"Sur la base des données actuelles du sous-système de rayons cosmiques Voyager, nous prévoyons que le choc de terminaison sera de l'ordre de 62 à 90 unités astronomiques (UA) du Soleil. La plupart des estimations "consensuelles" convergent actuellement vers environ 85 UA. Voyager 1 est actuellement à environ 67 UA et se déplace vers l'extérieur à 3,5 UA par an, donc je m'attendrais à traverser le choc de terminaison avant la fin de 2003", a déclaré le Dr Alan Cummings, co-investigateur sur le sous-système des rayons cosmiques au California Institut de Technologie.

« Sur la base d'un événement d'émission radio détecté par les instruments à ondes plasma Voyager 1 et 2 en 1992, nous estimons que l'héliopause est située de 110 à 160 UA du Soleil », a déclaré le Dr Donald A. Gurnett, chercheur principal sur le plasma. sous-système d'ondes à l'Université de l'Iowa. (Une UA est égale à 93 millions de miles (150 millions de kilomètres), ou la distance de la Terre au Soleil.)

"Les instruments à particules chargées de faible énergie sur les deux engins spatiaux continuent de détecter des ions et des électrons accélérés au Soleil et à d'énormes ondes de choc, des dizaines d'UA de rayon, qui sont poussés vers l'extérieur par le vent solaire. Au cours des cinq dernières années, nous ont observé des variations marquées dans cette population d'ions, mais n'ont pas encore vu de preuve claire du choc de terminaison. Nous devons toujours garder à l'esprit que nos théories peuvent être incomplètes et que le choc peut être beaucoup plus éloigné que nous ne le pensons », a déclaré le Dr. Stamatios M. Krimigis, chercheur principal pour le sous-système de particules chargées de faible énergie au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins.

Voyager 2 a été lancé pour la première fois le 20 août 1977, et Voyager 1 a été lancé quelques semaines plus tard sur une trajectoire plus rapide le 5 septembre. Initialement, les deux vaisseaux spatiaux n'étaient censés explorer que deux planètes – Jupiter et Saturne. Mais l'incroyable succès de ces deux premières rencontres et la bonne santé du vaisseau spatial ont incité la NASA à étendre la mission de Voyager 2 à Uranus et Neptune. Alors que le vaisseau spatial survolait le système solaire, la reprogrammation de la télécommande a donné aux Voyagers des capacités supérieures à celles qu'ils possédaient lorsqu'ils ont quitté la Terre.

Quatre autres instruments scientifiques fonctionnent toujours et collectent des données dans le cadre de la mission interstellaire Voyager. Le sous-système plasma mesure les protons dans le vent solaire. "Notre instrument a récemment observé une lente augmentation de la vitesse du vent solaire sur une année qui a culminé à la fin de 1996, et nous observons maintenant une lente diminution de la vitesse du vent solaire", a déclaré le Dr John Richardson, du Massachusetts Institute. of Technology, chercheur principal sur le sous-système plasma. "Nous pensons que le pic de vitesse a coïncidé avec le récent minimum solaire. Alors que nous approchons du maximum solaire en 2000, la pression du vent solaire devrait diminuer, ce qui entraînera le choc de terminaison et l'héliopause se déplaçant vers l'intérieur du vaisseau spatial Voyager."

L'instrument magnétomètre à bord des Voyagers mesure les champs magnétiques qui sont transportés dans l'espace interplanétaire par le vent solaire. Selon le Dr Norman Ness, chercheur principal du sous-système magnétomètre à l'Institut de recherche Bartol, Université du Delaware.

Parmi les autres instruments scientifiques collectant encore des données, citons le sous-système de radioastronomie planétaire et le sous-système de spectromètre ultraviolet.

Voyager 1 a rencontré Jupiter le 5 mars 1979 et Saturne le 12 novembre 1980, puis, parce que sa trajectoire était conçue pour voler près de la grande lune Titan de Saturne, la trajectoire de Voyager 1 a été infléchie vers le nord par la gravité de Saturne envoyant le vaisseau spatial hors de le plan de l'écliptique, le plan dans lequel toutes les planètes sauf Pluton orbitent autour du Soleil. Voyager 2 est arrivé à Jupiter le 9 juillet 1979 et à Saturne le 25 août 1981, puis a été envoyé à Uranus le 25 janvier 1986 et à Neptune le 25 août 1989. La gravité de Neptune a infléchi la trajectoire de Voyager 2 vers le sud. l'envoyant également hors du plan écliptique et vers l'espace interstellaire.

Les deux engins spatiaux ont suffisamment de puissance électrique et de propulseur de contrôle d'attitude pour continuer à fonctionner jusqu'en 2020 environ, lorsque l'énergie électrique disponible ne prendra plus en charge le fonctionnement des instruments scientifiques. L'énergie électrique des engins spatiaux est fournie par des générateurs thermoélectriques à radio-isotopes (RTG) qui ont fourni environ 470 watts de puissance au lancement. En raison de la décroissance radioactive naturelle de la source de combustible au plutonium, l'énergie électrique fournie par les RTG diminue continuellement. Début 1997, la puissance générée par Voyager 1 était tombée à 334 watts et à 336 watts pour Voyager 2. Ces deux niveaux de puissance représentent de meilleures performances que ce qui avait été prévu avant le lancement.

Les Voyagers sont maintenant si loin de chez eux qu'il faut neuf heures pour qu'un signal radio voyageant à la vitesse de la lumière atteigne le vaisseau spatial. Les données scientifiques sont renvoyées sur Terre en temps réel vers les antennes de 34 mètres du Deep Space Network situées en Californie, en Australie et en Espagne. Voyager 1 passera devant le vaisseau spatial Pioneer 10 en janvier 1998 pour devenir l'objet fabriqué par l'homme le plus éloigné de notre système solaire.

Voyager 1 est actuellement à 6,3 milliards de miles (10,1 milliards de kilomètres) de la Terre, ayant parcouru 7,4 milliards de miles (11,9 milliards de kilomètres) depuis son lancement. Le vaisseau spatial Voyager 1 quitte le système solaire à une vitesse de 39 000 miles par heure (17,4 kilomètres par seconde).

Voyager 2 est actuellement à 4,9 milliards de miles (7,9 milliards de kilomètres) de la Terre, après avoir parcouru 6,9 milliards de miles (11,3 milliards de kilomètres) depuis son lancement. Le vaisseau spatial Voyager 2 quitte le système solaire à une vitesse de 35 000 miles par heure (15,9 kilomètres par seconde).

JPL, une division du California Institute of Technology, gère la mission interstellaire Voyager pour le bureau des sciences spatiales de la NASA, à Washington, DC.

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

J'ai entendu dire que la nasa lancera une fusée nucléaire qui contient un combustible qui pourrait éventuellement entraîner la mort de milliers de Floridiens innocents. Personne n'a le droit de tuer des innocents pour la science. C'est faux. Je suis désolé si je me trompe d'histoire, mais c'est ce que j'ai entendu. Je crois profondément que c'est une énorme erreur et que cela ne devrait pas arriver. S'il vous plaît dites-moi ce qui se passe.

La prochaine mission Cassini vers Saturne contient du plutonium pour alimenter certains des instruments scientifiques à bord de Cassini. Le plutonium est très toxique, mais toutes les précautions ont été prises pour garantir que le risque de menace significative pour l'homme soit très faible, même dans le pire des cas. Le plutonium se trouve dans des appareils appelés générateurs thermoélectriques à radio-isotopes (RTG) et en fait, 23 missions de la NASA ont été effectuées avec des RTG à bord. La conception actuelle du RTG a été sur deux missions spatiales qui ont eu des accidents (d'autres causes) provoquant le retour des RTG sur Terre. Un vaisseau spatial est tombé dans l'océan lors d'un accident de lancement. Le RTG a été récupéré du fond de l'océan sans échappement de rayonnement, et il a ensuite été réutilisé. Le module lunaire d'Apollo 13 transportait un RTG. Après l'accident, le module lunaire a dû rentrer dans l'atmosphère terrestre à grande vitesse et tomber dans l'océan, mais aucun rejet de rayonnement n'a été observé.

Vous pouvez consulter les pages Web du JPL sur Cassini,

Vous trouverez également ci-dessous un communiqué de presse expliquant que d'autres agences gouvernementales ont donné leur accord pour la mission. Pour plus d'informations, il existe des liens concernant cette (et toutes les autres) missions de la NASA sur la page WWW de la NASA à l'adresse http://www.nasa.gov

Andy Ptak, David Palmer, Gail Rohrbach et Allie Cliffe
pour le service Demandez à un astrophysicien

Douglas Isbell/Don Savage
Siège social, Washington, DC
(Téléphone : 202/358-1547)

Matthieu Donoghue
Département de l'énergie, Washington, DC
(Téléphone : 202/586-0619)

LA NASA REÇOIT L'APPROBATION POUR LANCER LA MISSION CASSINI

La NASA a reçu aujourd'hui l'approbation formelle du Bureau de la politique scientifique et technologique (OSTP) de la Maison Blanche pour procéder au lancement de la mission robotique Cassini visant à explorer Saturne et sa lune Titan.

"La NASA et ses partenaires interinstitutions ont fait un travail extrêmement minutieux pour évaluer et documenter la sécurité de la mission Cassini. J'ai soigneusement examiné ces évaluations et j'ai conclu que les avantages importants de cette mission scientifique l'emportent sur les risques potentiels", a déclaré le directeur de l'OSTP, le Dr. John H. Gibbons, qui a signé l'approbation de lancement.

L'administrateur de la NASA, Daniel S. Goldin, a déclaré : « Je suis confiant dans la sécurité de la mission Cassini, et je m'attends à ce qu'elle renvoie des images spectaculaires et des données scientifiques sur Saturne, de la même manière sûre et réussie que Voyager, Galileo et Ulysse. missions."

L'approbation du lancement de la Maison Blanche est requise par la directive présidentielle en raison du type de source d'alimentation utilisée pour fournir de l'énergie électrique au vaisseau spatial Cassini et à ses instruments scientifiques, et aux unités de chauffage qu'il transporte pour garder les instruments et l'électronique du vaisseau spatial au chaud dans l'espace lointain.

Les générateurs thermoélectriques à radio-isotopes (RTG) et les unités de chauffage à radio-isotopes utilisés pour alimenter Cassini et maintenir ses systèmes internes au chaud ont été utilisés dans des missions précédentes de la NASA allant d'Apollo à Galileo, et ont été approuvés par cinq administrations précédentes allant de Nixon à Bush. Les RTG produisent de l'électricité grâce à la chaleur générée par la désintégration radioactive naturelle du dioxyde de plutonium de qualité non militaire, qui est transformé en électricité par des convertisseurs thermoélectriques à semi-conducteurs.

Avant que l'administrateur Goldin n'envoie la demande d'approbation de lancement à l'OSTP, deux processus distincts ont été effectués pour traiter les aspects environnementaux et de sécurité de la mission. La NASA a rédigé une déclaration d'impact environnemental en juin 1995 et un supplément en juin 1997, comme l'exigent la National Environmental Policy Act et la politique de la NASA.

Conformément à la politique présidentielle de longue date, le ministère de l'Énergie (DOE) a préparé au cours des sept dernières années un rapport complet d'analyse de la sécurité. En outre, un groupe d'examen interagences de la sûreté nucléaire, comprenant des experts en sécurité du DOE, de la NASA, du ministère de la Défense (DOD), de l'Environmental Protection Agency (EPA) et un conseiller technique de la Nuclear Regulatory Commission, a mené une évaluation complète de la sécurité une analyse. Ce panel a été soutenu par plus de 50 experts scientifiques du monde universitaire et de l'industrie.

Le DOD, l'EPA et le DOE ont écrit à l'administrateur de la NASA pour confirmer qu'à leur avis, l'analyse de sécurité menée pour la mission est complète et approfondie.

Cassini est une entreprise coopérative de la NASA, de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence spatiale italienne, ou Agenzia Spaziale Italiana. La mission enverra un vaisseau spatial robotique sophistiqué, équipé de 12 expériences scientifiques, en orbite autour de Saturne pendant une période de quatre ans et étudiera en détail le système saturnien. La sonde Huygens, construite par l'ESA, qui sera parachutée dans l'atmosphère épaisse de Titan, transporte six autres ensembles d'instruments scientifiques.

Saturne est la deuxième plus grande planète du système solaire et se compose principalement d'hydrogène et d'hélium. Son visage placide de couleur caramel masque une atmosphère balayée par le vent où les jets soufflent à 1 100 milles à l'heure et des tempêtes tourbillonnantes se déroulent juste sous les sommets des nuages. Un précédent vaisseau spatial passant par Saturne a trouvé un environnement magnétique énorme et complexe, appelé magnétosphère, où les protons et les électrons piégés interagissent les uns avec les autres, la planète, les anneaux et les surfaces de nombreuses lunes.

Bien qu'on pense qu'il est trop froid pour soutenir la vie, on pense que Titan couvert de brume détient des indices sur la façon dont une Terre primitive a évolué pour devenir une planète porteuse de vie. Il a une atmosphère semblable à la Terre à base d'azote et une surface qui, selon de nombreux scientifiques, comporte probablement des lacs refroidis d'éthane et de méthane. Les scientifiques pensent que la surface de Titan est probablement recouverte de résidus d'une pluie organique brune et collante.

Le lancement de Cassini à bord d'un lanceur Titan IV-B/Centaur est prévu à 4 h 55 HAE le 13 octobre depuis la base aérienne de Cap Canaveral, en Floride. Un lancement à temps livrera la mission Cassini à Saturne près de sept ans plus tard, le 1er juillet 2004. La mission principale de Cassini se termine en juillet 2008.

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Mon ami et moi nous demandions comment les scientifiques peuvent-ils faire passer les sondes spatiales qui recherchent d'autres planètes, comme Voyager, etc., à travers la ceinture d'astéroïdes ? Si les sondes traversaient la ceinture d'astéroïdes, ne seraient-elles pas heurtées par un rocher et endommagées ?

Les sondes planétaires peuvent traverser la ceinture d'astéroïdes sans aucun problème car, contrairement aux films, il y a vraiment BEAUCOUP d'espace entre les astéroïdes. Plus de 7000 ont été découverts et plusieurs centaines de nouveaux sont découverts chaque année. Il existe probablement des millions d'astéroïdes de différentes tailles, mais ceux de la ceinture d'astéroïdes sont répartis sur un anneau de plus d'un milliard de kilomètres de circonférence, de plus de 100 millions de kilomètres de large et de millions de kilomètres d'épaisseur. Pour plus d'informations, vous pouvez consulter http://nineplanets.org/asteroids.html

Merci pour vos questions

Eric Christian
pour demander à un astrophysicien

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L'avenir du voyage spatial

Avec les réductions des dépenses gouvernementales, est-il possible que la nasa puisse offrir des vols commerciaux en orbite au citoyen moyen ? J'ai également lu que Ron Howard a pris un vol sur l'avion "la comète vomie" pour rechercher le film Apollo 13, et lui et d'autres acteurs ont volé à des altitudes où l'apesanteur a été presque atteinte. Combien cela a-t-il coûté et pourrais-je faire de même ?

Votre première question concerne la NASA, les coupures gouvernementales et la possibilité d'un vol spatial commercial pour le citoyen moyen. Nous ne sommes au courant d'aucun effort de la NASA pour autoriser des citoyens dans l'espace autres que les astronautes entraînés sélectionnés par la NASA.Le seul effort dont nous ayons connaissance pour envoyer des citoyens dans l'espace est un programme appelé Hankoh-Maru, une étude de concept théorique sur le tourisme spatial par le programme spatial japonais. Vous pouvez en apprendre davantage sur Hankoh-Maru dans le numéro de novembre 1996 d'Aerospace America.

Votre deuxième question concerne "la comète vomie" et son utilisation dans le tournage d'Apollo 13. La "comète vomie" est un avion de la NASA qui vole à haute altitude puis est envoyé dans une plongée parabolique balistique, dont il sort à une plus basse altitude. Les personnes dans l'avion "chute libre" pendant la plongée, simulant temporairement le zéro g. Le nom plutôt descriptif de l'avion vient de l'expérience commune des maux d'estomac que beaucoup de gens ressentent en chute libre. Vous pouvez ressentir le même malaise lorsque vous roulez sur des montagnes russes. qui a souvent un arc balistique un peu comme l'avion de la NASA qui ne dure que beaucoup moins de temps. Si vous aimez la chute libre, il est facile d'en faire l'expérience. Le saut à l'élastique et le parachutisme sont d'autres moyens.

L'avion de simulation zéro-g est utilisé par la NASA à des fins assez spécifiques. Le plus souvent, il est inclus dans le cadre de la formation et des tests zéro-g pour les astronautes et pour les packages d'expériences pour voler dans l'espace, en particulier les applications industrielles qui ont l'intention d'utiliser l'environnement zéro-g pour faire croître des cristaux ultra-purs et autres. La minute ou plus de zéro-g qui se produit permet de tester l'équipement pour trouver et résoudre les problèmes avant l'utilisation réelle dans l'espace. Ce n'est pas un service accessible au grand public.

L'équipe de tournage d'Apollo 13 a obtenu une autorisation spéciale (et a sans aucun doute payé une bonne affaire pour les services) pour filmer des séquences zéro-g dans le film. La représentation réaliste de zéro-g dans le film a été rendue possible en filmant en segments d'une minute à l'intérieur de l'avion. et une représentation réaliste de l'espace ne peut qu'aider la NASA à atteindre son objectif d'éducation à la science et à l'exploration de l'espace public. Notre bibliothèque n'est pas abonnée au magazine Life, mais nous rappelons qu'il y a un bon article sur le tournage d'Apollo 13 et une mention spécifique du tournage de la « Vomit Comet » à l'époque de la sortie du film. Vérifiez les numéros de juillet ou peut-être même de juin 1995.

Jesse Allen, Gail Rohrbach et Laura Whitlock
pour "Demandez à un astrophysicien"

Les questions sur ce sujet ne sont plus traitées par le service "Ask an Astrophysicist". Voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/ask_astro/ pour obtenir de l'aide sur d'autres services de questions-réponses d'astronomie.

Sera-t-il un jour possible pour un vaisseau spatial d'avoir de la gravité dans l'espace ?

La gravité est la moins bien comprise des quatre forces fondamentales de la physique (gravité, électricité et magnétisme, et forces nucléaires fortes et faibles). Nous savons comment le décrire et comprenons qu'il semble qu'il s'agisse d'une propriété associée à la masse. Il n'y a aucun mécanisme connu à ce stade pour créer artificiellement la gravité, autre que d'avoir une masse suffisamment grande à portée de main.

Cependant, cela ne veut pas dire que vous ne pouvez pas « faire semblant », pour ainsi dire. Vous pouvez maintenir une fusée en accélération constante à 9,81 mètres par seconde par seconde, puis faire pivoter la fusée à mi-chemin vers votre destination et accélérer constamment dans la direction opposée le reste du chemin. N'importe qui dans le véhicule spatial aurait l'impression de ressentir la gravité sur Terre, à l'exception de quelques instants vertigineux lorsque le vaisseau spatial se retourne. Cependant, il y a un petit problème d'avoir assez de carburant pour maintenir une fusée tirer à un rythme aussi élevé tout le temps. Même les plus grosses fusées de la nasa et de l'agence spatiale russe ne brûleront que quelques minutes avant de tomber à court de carburant : le reste du voyage des véhicules spatiaux se fait en "roulant" jusqu'à leur destination, puis en utilisant des fusées beaucoup plus petites pour ajuster leur vitesse. ralentir ou changer d'orbite.

Un autre "truc" serait de faire tourner tout le véhicule spatial. Imaginez une balle sur une ficelle : vous pouvez la faire tournoyer et sentir la ficelle tirer sur votre bras. Si vous avez un seau d'eau sur une ficelle, vous pouvez le faire tourner et si vous le faites tourner assez vite, l'eau reste dans le seau même si vous le faites tourner pour qu'il se retourne pendant une partie du swing. La même chose pourrait être faite dans l'espace : prenez deux véhicules spatiaux et connectez-les sur une attache et faites-les pivoter l'un autour de l'autre pour générer une sensation de gravité. Théoriquement, c'est une idée très intéressante. Les premiers tests avec Gemini XI et XII ont montré que, s'il était possible de générer de la microgravité (trop faible pour que les astronautes la ressentent), le maintien en position de deux engins spatiaux captifs était très difficile. La NASA a également effectué quelques missions de navette pour tenter de déployer un satellite captif. Il y avait plusieurs objectifs avec le système d'attache, mais au moins un était de déterminer comment déployer des systèmes attachés dans l'espace.

Jesse Allen
pour demander à un astrophysicien

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Un voyage habité vers Mars et retour est-il possible très bientôt ?

Le président Bush a ordonné à la nasa de planifier un atterrissage humain sur Mars d'ici 2020. L'initiative d'exploration spatiale qui en a résulté a cependant été rapidement abandonnée. Les programmes spatiaux habités actuels de la NASA (navette spatiale, opérations conjointes avec les Russes sur Mir et la nouvelle Station spatiale internationale) ne visent pas explicitement à placer des humains sur Mars. Il existe un certain nombre de défis très sérieux qui nécessiteraient des solutions pour rendre un tel voyage possible, dont le moindre n'est pas le coût énorme impliqué. Compte tenu de l'accent mis actuellement sur la réduction des coûts, placer des humains sur Mars semble un objectif peu probable dans un avenir proche.

Parmi les problèmes qui devraient être résolus avant qu'un voyage humain sur Mars puisse avoir lieu, il y aurait :

1/ C'est un aller-retour de deux ans vers Mars par une orbite d'énergie minimale directe dans chaque direction, avec quelques mois d'attente sur Mars également. Le record du monde actuel de la plus longue durée dans l'espace est d'environ la moitié de ce temps et les cosmonautes russes ont rencontré de graves problèmes médicaux à leur retour sur Terre (les astronautes américains n'ont commencé que très récemment de longs séjours dans l'espace sur la station spatiale Mir et le record actuel de six mois établi par Shannon Lucid l'année dernière : voir http://imagine.gsfc.nasa.gov/news/28oct96.html). Les problèmes médicaux du retour sur Terre nécessiteront des solutions que les recherches avec Mir et la Station spatiale internationale pourraient éclairer.

2/ Carburant. Pour envoyer des gens sur Mars, vous devrez emporter tout ce dont ils ont besoin pour s'y rendre et vivre dans l'espace pendant deux ans. C'est beaucoup de matériel ! Une approche directe comme celle utilisée pour les missions Apollo pour se rendre sur la Lune (prendre tout ce dont vous avez besoin et le jeter en morceaux au fur et à mesure qu'il s'use) ne fonctionnera pas pour Mars : la masse nécessaire pour aller sur Mars et revenir est bien au-delà de la capacité même des fusées les plus puissantes jamais fabriquées (qui se trouvent être les fusées Saturn V utilisées pour Apollo). Cela nécessite donc certainement un assemblage des pièces dans l'espace, avec de multiples lancements pour y faire monter les composants. Ce type d'assemblage dans l'espace n'a été réalisé essentiellement qu'une seule fois auparavant avec la construction de la station spatiale Mir. La nouvelle Station spatiale internationale sera également assemblée en pièces détachées en orbite terrestre basse.

3/ Environnement martien. Comment ça va être là-bas ? Avant d'envoyer des astronautes sur la Lune, la NASA avait besoin d'explorer la Lune en détail avec des sondes envoyées sur la Lune pour l'imager, cartographier son champ gravitationnel, étudier sa surface, etc. La NASA et l'Agence spatiale russe envoient toutes deux un certain nombre de sondes. vers Mars dans les années à venir pour explorer la planète. Mars Pathfinder et Mars Global Surveyor ne sont que les premiers d'une flotte de sondes se dirigeant vers Mars au cours de la prochaine décennie. Les réponses de ces missions sur la météo et les conditions martiennes seront nécessaires pour aller sur Mars.

Ainsi, bien que la NASA et d'autres agences spatiales dans le monde n'essayent peut-être pas actuellement explicitement d'envoyer des personnes sur Mars, bon nombre des activités spatiales actuelles seront des éléments nécessaires de tout effort pour aller sur Mars.

Jesse Allen
pour "Demandez à un astrophysicien"

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Est-il possible qu'à l'avenir nous vivions sur une autre planète ?

Il est difficile de dire si à l'avenir nous vivrons sur une autre planète. La Terre nous offre le juste équilibre des conditions nécessaires pour que nous puissions vivre dans un confort raisonnable sans aide artificielle. Grâce aux progrès technologiques, nous pourrions certainement être en mesure de créer un environnement dans lequel nous pourrions vivre sur presque n'importe quelle autre planète (par exemple, une combinaison spatiale est une miniature d'un tel environnement). Mais on ne sait pas si une autre planète dans l'espace abrite des conditions suffisamment similaires à celles de la Terre pour que nous ayons besoin de peu ou pas d'"environnement artificiel". Nous pourrions penser qu'une telle autre planète devrait exister, mais cela ne signifie pas nécessairement qu'elle existe.

Le rôle de la science est de nous faire passer de ce que nous pensons **pourrait** être vrai à ce qui est vraiment vrai et possible. Pour que nous puissions vivre sur une autre planète, nous devons d'abord trouver d'autres planètes (c'est un domaine de recherche actif dans lequel les astronomes font maintenant de grands progrès), déterminer si elles nous conviennent, puis voyager vers elles. Tout cela nécessite des avancées significatives dans nos connaissances et notre technologie. Cela ne veut pas dire que cela dépasse nos capacités, mais plutôt de considérer ce qu'il faudrait faire pour le faire.

C'est une question qui mérite réflexion, et en y réfléchissant, nous pouvons certainement apprendre beaucoup de choses passionnantes en cours de route.

Jim Lochner
pour Imaginez l'Univers !

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Dans les 50 prochaines années, sera-t-il possible de voyager vers d'autres étoiles au sein de notre propre galaxie ? . en dehors de notre galaxie ? . en ignorant l'argent, quelles sont les principales technologies limitantes ? Merci pour toutes les informations que vous pouvez fournir !!

Il ne sera pas possible d'envoyer des gens vers d'autres étoiles d'ici 50 ans. L'étoile la plus proche du Soleil est à environ 4,3 années-lumière, donc même si nous avions un vaisseau spatial qui pourrait voyager à un dixième de la vitesse de la lumière, nous devrions partir dans les sept prochaines années pour y arriver à temps. À l'heure actuelle, nous n'avons même pas de vaisseau spatial qui pourrait se rendre sur la Lune.

Dans 50 ans, si nous travaillons dur, nous pourrons peut-être construire des sondes robotiques qui pourront atteindre les étoiles les plus proches quelques décennies plus tard. Une sonde suggérée est StarWisp
http://wwwssl.msfc.nasa.gov/newhome/headlines/prop08apr99_1.htm

qui pèse environ une demi-once - pas beaucoup de place pour un passager et un support de vie.

Le problème principal est celui de la propulsion. Même en utilisant la fusion d'hydrogène, nous aurions besoin de centaines ou de milliers de fois plus de carburant que de charge utile pour atteindre quelques pour cent de la vitesse de la lumière. Comparé à cela, les problèmes de maintien d'un système de survie pendant les décennies que prendra le voyage sont des détails d'ingénierie triviaux.

En ce qui concerne les voyages intergalactiques, même le trop optimiste Star Trek: Voyager utilisant l'hyperdrive nécessite une vie de voyage juste pour se rendre de l'autre côté de la galaxie jusqu'ici. Les nuages ​​de Magellan ne sont qu'à 160 000 années-lumière, mais la grande galaxie la plus proche, à Andromède, est à quelques millions d'années-lumière.

Sans percées majeures en physique, les voyages interstellaires nécessiteront toujours des efforts héroïques sur des décennies ou des siècles.


Chère évolution, merci pour les allergies

Des millions de personnes souffrent d'urticaire ou d'essoufflement lorsqu'elles sont confrontées à des expositions quotidiennes telles que les pollens ou les arachides. Sous leur éclairage le plus favorable, vous pourriez considérer vos allergies comme un super pouvoir vraiment ennuyeux, avec une respiration sifflante révélatrice signalant que votre corps sent la présence de quelque chose que vous ne voyez pas ou que vous ne sentez pas consciemment. Malgré des décennies d'enquête, cependant, les scientifiques restent incapables de déterminer pourquoi les allergies se produisent.

Parce que les réactions allergiques reflètent essentiellement la façon dont notre corps réagit aux parasites tels que les vers, en s'efforçant de les expulser par des éternuements, des vomissements ou des larmoiements, la croyance dominante parmi les experts en allergies est que les allergies ne sont qu'une malheureuse réponse immunitaire mal dirigée.. Une paire de nouvelles études, cependant, jette un regard neuf sur les raisons pour lesquelles les allergies se produisent et fournit la première preuve que ces réponses corporelles peuvent ne pas être accidentelles du tout. Au contraire, ils pourraient être le moyen pour le corps de nous protéger contre les toxines dans l'environnement.

Ce n'est pas la première fois que l'idée est proposée, mais ces nouveaux travaux fournissent indépendamment les premières données concrètes pour la soutenir. En simulant des piqûres d'abeilles et des morsures de serpents chez des souris, les chercheurs ont découvert que l'exposition à ces venins peut déclencher une réponse immunitaire protectrice dans laquelle le corps crée des anticorps spécifiques pour aider à neutraliser les substances lors de futures rencontres. Une étude a révélé que les souris recevant une petite dose de ces venins suivie d'une dose potentiellement mortelle trois semaines plus tard avaient des taux de survie beaucoup plus élevés que celles qui n'avaient reçu que la forte dose. Les chercheurs ont trouvé des preuves que les souris recevant une petite dose initiale de venin, semblable à des piqûres ou des morsures, ont développé des anticorps spécifiques aux allergènes, qui se lient aux cellules dans tout le corps, les incitant à réagir rapidement aux venins. Les articles, rédigés par des chercheurs des facultés de médecine de l'Université de Stanford et de l'Université de Yale, sont publiés dans le numéro du 14 novembre de Immunité.

En savoir plus sur les raisons de l'existence des allergies au venin et tracer la voie moléculaire de la réponse immunitaire qu'elle provoque pourrait également avoir des implications pour la compréhension des allergies à d'autres choses, selon les auteurs. Des démangeaisons, de la toux ou des vomissements à la suite d'une exposition à des irritants environnementaux pourraient indiquer que le corps accélère une réponse pour vous aider à survivre à ces substances à l'avenir et vous prédisposer à les éviter.

Cependant, les études ne parviennent pas à régler une fois pour toutes la question de savoir pourquoi nous avons des allergies. D'une part, ils ne fournissent aucune réponse sur les raisons pour lesquelles le système immunitaire réagit parfois de manière excessive et fatale avec des réponses hypersensibles telles que l'anaphylaxie, une réaction allergique potentiellement mortelle qui obstrue les voies respiratoires et provoque une chute soudaine de la pression artérielle. Une théorie, avancent les auteurs, est que ces réactions fortes ne sont qu'un vestige de l'évolution : l'anaphylaxie pourrait simplement être le mécanisme de protection qui s'emballe d'une manière qui aurait valu la peine pour nos ancêtres si la seule autre option n'était aucune protection pour quiconque contre ces toxines. Le même principe peut être à l'œuvre avec les allergies comme avec l'anémie falciforme, explique Stephen Galli, un pathologiste de l'équipe de Stanford qui se concentre sur l'immunologie. Avec l'anémie falciforme, si vous avez deux copies du gène défectueux, vous avez une maladie très grave, mais le fait d'avoir une seule copie aide à protéger les individus contre le paludisme.

Généralement, nos systèmes immunitaires ont deux modes de traitement des substances étrangères. Une réponse de type 1 tuerait un envahisseur alors qu'une réponse de type 2 l'expulserait simplement du corps. Les agents pathogènes tels que les bactéries et les virus, ainsi que les cellules humaines infectées, déclenchent le type 1, les tuant. Les parasites et autres menaces externes importantes suscitent une réaction de type 2 et mettent fin à la stratégie d'expulsion. Utiliser une approche de type 1 pour quelque chose comme les allergènes « reviendrait à utiliser une bombe nucléaire pour lutter contre la criminalité de rue », explique Ruslan Medzhitov, immunobiologiste à Yale et co-auteur de l'un des articles. Parce que le pollen et le venin ne sont pas des parasites, de nombreux allergologues ont soutenu l'idée que la réponse du système immunitaire aux allergies n'est qu'un problème. Cette paire d'études, cependant, fournit les premières données suggérant pourquoi cette réponse peut être une action délibérée.

Alors pourquoi les allergies alimentaires ont-elles un impact sur environ 5 pour cent de tous les enfants américains alors que la nourriture n'est pas directement nocive ? Les raisons restent encore mal comprises, et ces études ne les abordent pas. Les aliments peuvent contenir des protéines qui rappellent au corps d'autres substances nocives ou qui sont liées à des plantes toxiques. Ainsi, au cours de l'évolution, nos corps peuvent les avoir involontairement regroupés dans la même catégorie, dit Medzhitov.

Quant à savoir pourquoi les allergies semblent augmenter, ce travail ne fait rien pour dissiper ou soutenir l'hypothèse dite de l'hygiène, qui lie les allergies aux environnements hyperpropres modernes. Avec l'avènement de l'eau propre et des enfances dépourvues de beaucoup de saleté (et les millions de bactéries et de virus qui les accompagnent), le système immunitaire ne reçoit pas la formation précoce dont il a besoin pour fonctionner correctement, selon l'hypothèse. Une exposition saine à ces envahisseurs amène le corps à investir davantage dans les réponses de type 1, y compris une forte défense microbienne, plutôt que dans les réactions de type 2 telles que les allergies.

L'équipe de Stanford a simulé à la fois des piqûres d'abeilles et des morsures de serpents chez deux souches distinctes de souris pour examiner dans quelle mesure la génétique influence la réponse immunitaire. Ils ont découvert qu'une exposition préalable aux venins offrait des protections importantes dans les deux souches. Lorsque les souris ont été exposées au venin d'abeille puis réexposées trois semaines plus tard, au moins 80% des souris qui n'avaient pas été inoculées de la même manière ont survécu, moins de 30% ont réussi à survivre. Les morsures de serpent simulées chez les souris ont entraîné un nombre de morts similaire, avec au moins les trois quarts des souris exposées au venin survivant, contre seulement environ un quart du groupe témoin. De plus, dans le cas du venin d'abeille, cette protection était transférable.

L'équipe de Yale testant les expositions au venin d'abeille et de serpent a également constaté qu'après six immunisations hebdomadaires d'une enzyme commune à plusieurs venins, les souris réexposées à l'enzyme après une semaine de congé bénéficiaient d'une meilleure protection que leurs frères non immunisés. Dans la nature, chaque venin peut avoir des impacts légèrement différents sur le corps sous sa forme entière, mais en se concentrant sur cette enzyme, les chercheurs pourraient étudier la voie moléculaire qui pourrait déclencher le développement par le corps d'anticorps dirigés contre plusieurs venins, ouvrant potentiellement la voie à de futures thérapies, disent les auteurs. Tous les venins ne contiennent pas cette enzyme particulière, mais les résultats, couplés à ceux de Stanford, fournissent de nouvelles informations sur les interactions des allergènes avec le corps.

« Il est vraiment difficile de dire si cela changera la façon dont les personnes allergiques sont traitées ou la gérer, mais au moins les médecins peuvent dire que ce n'est pas un mystère total pourquoi ces allergies se sont développées », remarque Galli. Le but de ces travaux était de comprendre pourquoi les allergies existent, nous sommes donc encore loin de fournir des thérapies basées sur ces résultats, explique Medzhitov. La frontière entre la protection et l'anaphylaxie avec le venin est encore étroite et nous ne savons toujours pas ce qui contrôle la transition d'une réponse protectrice à une réponse mortelle, empêchant tout traitement immédiat pour le moment.


Un docteur parle de la biologie de l'étendue

Hé, c'est moi ! Merci beaucoup pour le partage et vos gentils mots sur Twitter. J'ai une petite chaîne YouTube non monétisée et c'était mon hymne à la série - cela signifie beaucoup que vous l'avez appréciée.

Heureux de discuter avec tout le monde de tout sujet médical / biologique (mais je travaille de nuit, je pourrais donc répondre de manière inégale). Taki !

Je n'ai presque pas pu dépasser l'horrible impression d'Alex au début de la vidéo. mais je suis content de l'avoir fait. Bon travail.

Pourriez-vous parler des problèmes de blessures zéro g qu'ils subissent dans la saison 3 ? Cela semblait assez brutal, mais maintenant je me demande si la réalité serait encore pire.

Contenu fabuleux ! Juste en bas de ma ruelle en tant qu'étudiant en médecine et geek de l'étendue :D Mes compliments et continuez comme ça !

La vidéo était excellente ! Vraiment apprécié. Jamais pensé que les ceintures étaient plus petites au lieu de plus grandes.

Et le diplôme de médecine spatiale, je pense que vous êtes nombreux à ne pas être d'accord avec vous sur sa valeur. Bon travail, monsieur.

Un morceau que j'ai coupé concernait la chirurgie dans l'espace. Sur le Behemoth, nous entendons que la chirurgie n'est pas possible en apesanteur car le sang ne s'écoule pas. Je pense que l'expression utilisée était une "condamnation à mort". D'où l'urgence d'atteindre la gravité de spin. La NASA n'est en fait pas trop préoccupée par le drainage du site opératoire - sur Terre, nous utilisons régulièrement des drains sous vide qui consistent en des tubes cousus dans un site opératoire relié à une bouteille à pression négative.

Le sang de surface, c'est-à-dire le saignement lors de l'opération, pourrait être contré avec une aspiration motorisée, il est juste sur Terre. La tension superficielle du sang est élevée, donc un risque majeur serait que le sang s'échappe en grosses gouttes et pénètre dans les yeux du chirurgien ou dans l'équipement. Vous avez besoin d'un assistant dont le seul travail consiste à aspirer le sang du site et de l'air !

La chose intéressante serait que les navires adoptent le modèle d'oxygène pur à 20 % de pression atmosphérique. Certains proposent de pressuriser les habitats avec de l'oxygène pur, mais à 20 % d'une atmosphère. Par conséquent, la pression partielle d'oxygène que vous inhalez est la même, mais vous évitez d'avoir besoin de tout cet azote et rendez la dépressurisation légèrement moins désastreuse. Cependant, il serait plus difficile d'obtenir une différence de pression entre la pièce et le drain de votre plaie.

Ma femme est ergothérapeute et a travaillé pas mal dans le soin des plaies, alors j'ai vu les aspirateurs dont vous parlez. :) Dans l'émission, c'était dans un contexte de blessures massives qui avait inondé l'approvisionnement en fournitures médicales, alors avons-nous une idée de la façon dont zéro ou micro-g affecterait les saignements internes en l'absence d'un drain à vide ?

Je généralisais sur le fait que les patients alités ne se rétablissaient pas aussi bien, ce qui, je le sais, a également à voir avec l'absence de mouvement musculaire pour faire circuler le sang et la lymphe.

La chose intéressante serait que les navires adoptent le modèle d'oxygène pur à 20 % de pression atmosphérique. Certains proposent de pressuriser les habitats avec de l'oxygène pur, mais à 20 % d'une atmosphère. Par conséquent, la pression partielle d'oxygène que vous inhalez est la même, mais vous évitez d'avoir besoin de tout cet azote et rendez la dépressurisation légèrement moins désastreuse. Cependant, il serait plus difficile d'obtenir une différence de pression entre la pièce et le drain de votre plaie.

Cela ne crée-t-il pas un grand risque d'incendie et d'explosion ?

C'est ce qu'ils ont fait dans Artemis, n'est-ce pas ?

J'aime la façon dont cette vidéo revient sur ce que nous avons et savons maintenant et sur ce qui a été étudié récemment par rapport à l'endroit où les livres/l'émission supposent que nous serons au moment où l'histoire commence. Nous avons encore un long chemin à parcourir et les défis semblent assez intenses, mais nous avons des gens intelligents qui réfléchissent beaucoup à ces problèmes.

Bonne vidéo! En tant que médecin urgentiste avec un vif intérêt pour la médecine aérospatiale, je pensais que les points que vous avez abordés étaient très importants et certains des défis plus vastes auxquels l'humanité est confrontée dans des environnements à faible gravité. Je suis un grand partisan de la poursuite des recherches sur les systèmes de gravité artificielle à cause de cela.

Il y a eu un épisode au début de la première saison, je pense, dans lequel l'oncle de Diogos a sorti son casque dans le vide de l'espace juste pour un bref instant.

C'est à la fois une question scientifique et médicale, mais est-ce possible ?

J'imagine que les radiations pourraient être un tueur à elles seules, puis nous avons eu froid et le vide !? Comment un corps humain ferait-il face à ces conditions ?

Il serait très intéressant d'entendre un vrai avis de médecins à ce sujet, @ u/MedlifeCrisis

Oui possible. Je vais donner une longue réponse avec une vidéo incroyable à regarder !

Froid - pas vraiment un problème comme vous le pensez car il n'y a pas d'air pour conduire ou convecter la chaleur loin de vous. Il ne s'agit donc que d'un rayonnement qui est un moyen très lent de perdre de la chaleur.

Aspirateur - si vous essayez de respirer, rien ne se passera. Votre diaphragme va descendre mais il n'y aura évidemment pas d'échange gazeux. Vous mourrez d'hypoxie assez rapidement (minutes). Mais l'exposition momentanée est probablement OK. Cependant, n'essayez pas de retenir votre souffle. Comme si vous reveniez d'une plongée profonde sous l'eau, tout air que vous gardez dans vos poumons se dilatera rapidement et déchira vos entrailles. Alors expirez ! Vos oreilles éclateraient comme vous ne l'avez jamais ressenti.

Les gaz dans votre sang dans les vaisseaux superficiels peuvent former des bulles et provoquer un emphysème (c'est-à-dire du gaz dans vos tissus). L'eau dans votre sang se vaporisera également. Cela pourrait élargir considérablement vos tissus sous-cutanés et causer de graves dommages, bien que cela soit considéré comme réversible lors de la repressurisation. Je ne sais pas à quelle vitesse cela se produirait, mais encore une fois, une brève exposition est probablement OK. Encore une fois, c'est analogue à un plongeur qui remonte car des bulles de gaz (azote) peuvent se former dans la circulation sanguine.

L'humidité sur votre langue s'évapore également. Jim LeBlanc testait des combinaisons spatiales dans une chambre à vide dans les années 1960. Sa conduite de gaz s'est débranchée et sa combinaison dépressurisée. Avant de s'évanouir seulement 14 secondes plus tard, il a décrit sa langue bouillonnant alors que sa salive s'évaporait. Voici la vidéo dramatique. Il allait bien.

Enfin, voici un extrait wiki de la tragique mission Soyouz 11, où les 3 astronautes sont morts de dépressurisation dans l'espace (la capsule n'était pas assez grande pour qu'ils portent des combinaisons spatiales à la rentrée) :

Les autopsies ont eu lieu à l'hôpital militaire de Burdenko et ont révélé que la cause de la mort propre aux cosmonautes était une hémorragie des vaisseaux sanguins du cerveau, avec des saignements moins importants sous la peau, dans l'oreille interne et dans la cavité nasale, tous qui se sont produits lorsque l'exposition à un environnement sous vide a provoqué la formation de bulles d'oxygène et d'azote dans leur circulation sanguine et la rupture des vaisseaux. On a également découvert que leur sang contenait de fortes concentrations d'acide lactique, signe d'un stress physiologique extrême. Bien qu'ils auraient pu rester conscients pendant près d'une minute après le début de la décompression, moins de 20 secondes se seraient écoulées avant que les effets de la privation d'oxygène ne les empêchent de fonctionner.

J'ai regardé Total Recall quand j'étais enfant et pendant des années j'ai pensé que c'était la façon dont vous alliez. Si quoi que ce soit sur Mars, ce serait encore moins dramatique que dans l'espace. Mais de toute façon, c'est toujours une horrible façon de mourir. mais pas aussi instantanément mortel que la plupart des gens le pensent.


Comment le corps réagit-il réellement à l'exposition au vide de l'espace ? - La biologie

Le colonel Joseph Kittinger a battu le record du saut record de 19,47 milles

Mythe : À l'instant où vous êtes exposé au quasi-vide de l'espace, vous perdez connaissance, votre sang commence à bouillir et vous explosez. (D'autres variantes de ce mythe incluent le fait de geler presque instantanément à partir de l'extrême «froid» de l'espace.)

En fait, tant que vous n'essayez pas de retenir votre souffle, ce qui entraînerait une rupture de vos poumons et donc la garantie que l'incident sera fatal, vous resterez probablement conscient pendant environ 10 à 15 secondes. Après cela, tout ira bien tant que vous serez replacé dans un environnement sous pression dans les 90 secondes environ. Il est même possible que certains puissent survivre jusqu'à 3 minutes, car les chimpanzés en sont capables sans effet néfaste durable.

Ces chiffres sont basés à la fois sur des accidents humains survenus et sur des expériences menées sur des animaux. Par exemple, en 1965, des chercheurs de la Brooks Air Force Base au Texas ont mené une série d'expériences sur le meilleur ami de l'homme, les chiens (les amoureux des chiens se préparent à être enragés). Ils ont exposé les chiens à un quasi-vide (1/380e de la pression atmosphérique normale) pendant des durées variables pour voir comment les corps des animaux réagiraient. Dans la plupart des cas, les chiens ont survécu sans dommages permanents, tant que le délai était inférieur à 90 secondes. Une fois qu'ils l'ont poussé à deux minutes, les chiens ont subi un arrêt cardiaque et sont morts.

Au cours des expériences, les chiens sont devenus inconscients après 10 à 20 secondes. Ils ont également eu des mictions simultanées, des vomissements de projectiles et des défécations, les deux derniers causés par les gaz de leur tube digestif étant rapidement expulsés. Beaucoup de chiens ont également connu des crises dramatiques. Certains chiens se sont retrouvés avec une fine couche de glace sur la langue alors que l'humidité dans leur bouche s'est évaporée, refroidissant rapidement la langue. Enfin, les corps des chiens eux-mêmes ont gonflé à près de deux fois leur taille normale, de sorte qu'ils ressemblaient à un sac en peau de chèvre gonflé.

Vous pourriez penser à partir de cela qu'il n'y aurait aucun moyen pour leur corps de s'en remettre, mais en fait, tant que la pression atmosphérique était rétablie avant cette marque de 90 secondes (alors que le cœur du chien battait encore), ils ont tous survécu avec aucun dommage durable apparent. L'effet immédiat était simplement qu'ils n'étaient pas capables de marcher pendant environ 10 à 15 minutes après le rétablissement de la pression atmosphérique normale. Quelques minutes plus tard, leur vue est revenue. Au-delà de cela, les chiens allaient apparemment bien.

C'est donc des chiens. Qu'en est-il des humains? Les chimpanzés ont été choisis ici comme cobayes. Ils ont fait bien mieux que les chiens, la plupart étant capables de survivre jusqu'à 3 minutes, le record étant de 3,5 minutes. Pour ceux de moins de 3 minutes, non seulement ils allaient bien, mais les chercheurs ont pu confirmer que leurs capacités cognitives, à une exception près, n'étaient en aucun cas endommagées.

Cependant, nous n'avons pas seulement besoin de nous fier aux tests sur les animaux. Assez d'accidents de dépressurisation se sont produits au fil des ans pour que nous puissions voir que la version hollywoodienne typique des choses n'est pas du tout exacte. L'un des premiers accidents de ce type a eu lieu lorsqu'un technicien du Johnson Space Center en 1965 a accidentellement dépressurisé sa combinaison en arrachant un tuyau. Vers 15 secondes, d'autres techniciens ont commencé le processus de re-pressurisation de la chambre, mais le processus a pris suffisamment de temps pour avoir un bref aperçu de la façon dont un humain se comporterait dans cette situation. Plus précisément, il est resté conscient pendant 14 secondes. Pendant ce temps, il se souvenait avoir senti l'eau s'évaporer rapidement de sa langue. Il a repris conscience à environ 15 000 pieds de pression atmosphérique, soit environ 27 secondes après le début de l'épreuve. Le seul effet résiduel noté était qu'il ne pouvait rien goûter pendant plusieurs jours après l'accident, bien que son sens du goût soit revenu à la normale en une semaine.

Dans un autre accident, la personne impliquée n'a pas eu cette chance. Dans son cas, il a fallu environ 3 minutes pour remettre en pression la chambre dans laquelle il se trouvait. Une fois qu'elle a été remise en pression, l'homme a haleté plusieurs fois, puis a cessé de respirer et aucune respiration artificielle manuelle n'a pu le faire respirer à nouveau. Il semblerait donc que la marque des 3 minutes soit juste un peu trop longue.

Un incident pire, en ce sens qu'il comprenait trois personnes au lieu d'une, s'est produit lors de la mission Soyouz-11 en 1971. Au cours de la descente de l'équipage sur Terre, 12 petits explosifs censés tirer un à la fois pour détacher l'orbite module du module de service a fini par se déclencher en même temps. Le résultat de ceci était que la soupape d'égalisation de pression, dont la fonction est d'égaliser la pression intérieure de la capsule vers l'extérieur lorsque la pression atmosphérique atteint des niveaux appropriés, s'est ouverte et a permis à l'air de s'échapper du module alors qu'ils descendaient de l'orbite (commençant à perdre pression à 104 milles vers le haut).

Les trois membres d'équipage ont immédiatement su ce qui s'était passé et Viktor Patsayev, étant le seul assez proche pour faire quoi que ce soit, a tenté de fermer la vanne manuellement. Cela prend 60 secondes à accomplir et il a fallu 30 secondes pour que la cabine se dépressurise complètement (à environ 15 secondes, l'équipage n'aurait eu qu'environ 10 à 15 secondes de conscience utile). Malgré tout cela, Patsayev a presque réussi à résoudre le problème, réussissant à fermer la vanne à moitié avant de s'évanouir.

Les trois hommes ont été exposés au quasi-vide de l'espace pendant environ 11 minutes et 30 secondes. La capsule a atterri sans que l'équipe de récupération ne se rende compte qu'il y avait quelque chose qui n'allait pas. Lorsqu'ils ont ouvert l'écoutille, ils ont trouvé les trois cosmonautes semblant endormis, ne montrant aucun dommage tissulaire réel à première vue. Ce n'est que lorsqu'ils les ont regardés de plus près qu'ils ont remarqué des dommages aux tissus, mais pas plus graves que ce qui se produit souvent lors d'une décompression explosive, malgré le temps prolongé dans le vide.

Alors maintenant que nous avons une assez bonne idée de combien de temps environ vous pourriez durer si tout votre corps était exposé à un vide presque parfait, que se passerait-il si une seule partie de votre corps était exposée au quasi vide de l'espace, disons votre main si vous essayez de boucher un trou dans votre vaisseau spatial avec ? Nous pouvons en fait répondre à cette question en raison d'un dysfonctionnement de l'équipement lors du bond record de Joe Kittinger d'environ 19,5 milles le 16 août 1960. Au cours de son ascension, les événements suivants se sont produits :

À 43 000 pieds, je découvre [ce qui peut mal tourner]. Ma main droite ne semble pas normale. J'examine le gant de pression dont la poche à air ne se gonfle pas. La perspective d'exposer la main au quasi-vide des pics d'altitude m'inquiète. D'après mes expériences précédentes, je sais que la main va gonfler, perdre la majeure partie de sa circulation et causer une douleur extrême. Je décide de continuer l'ascension, sans avertir le contrôle au sol de ma difficulté. La circulation s'est presque arrêtée dans ma main droite non pressurisée, qui est raide et douloureuse. [À l'atterrissage] Dick regarde la main enflée avec inquiétude. Trois heures plus tard, le gonflement a disparu sans effet néfaste.

Son ascension totale a pris 1 heure et 31 minutes, il est resté à l'altitude maximale pendant 12 minutes et sa descente totale a pris 13 minutes et 45 secondes, de sorte que sa main a été exposée à un quasi-vide pendant un certain temps sans effets néfastes à long terme.

Donc, pour résumer, si vous êtes exposé au quasi vide de l'espace, tant que vous n'essayez pas de retenir votre souffle ou n'empêchez pas sa décompression, vous :

  • Restez conscient pendant environ 10 à 15 secondes, pendant lesquelles vous sentirez l'eau s'évaporer de votre langue et l'humidité de votre peau faire de même, comme si vous transpiriez. (Cela rendrait l'aspirateur froid.)
  • Vous pouvez ou non vomir et déféquer des projectiles, car les gaz dans votre estomac et vos intestins sont éjectés rapidement (Remarque mentale : évitez peut-être le chili et le coca avant d'aller dans l'espace.)
  • Si vos trompes d'Eustache dans vos oreilles sont obstruées par du cérumen ou autre, vous pouvez avoir des problèmes d'oreille interne qui en résultent, mais sinon ça devrait aller là-bas.
  • Votre fréquence cardiaque augmentera, puis diminuera régulièrement par la suite, tout comme votre tension artérielle. Votre pression veineuse augmentera régulièrement au fur et à mesure que des gaz se formeront.
  • Votre corps va gonfler jusqu'à deux fois sa taille normale à mesure que votre peau s'étire, en supposant que vous ne portiez pas un costume qui comprime les choses. Selon le Bioastronautics Data Book, avec une combinaison élastique bien conçue et ajustée, des expériences ont montré que la formation de bulles de gaz dans vos fluides corporels peut être complètement évitée dès 15 torr (pour référence 760 torr est la pression atmosphérique normale et la pression atmosphérique sur la lune est de 10 -11 torr. De plus, 47 torr est le point auquel votre sang bouillirait normalement.) Le gonflement de votre corps est dû au fait que l'humidité de vos tissus mous se transforme en un état gazeux. Cependant, votre peau est suffisamment solide pour la retenir. Ainsi, vous n'exploserez pas, vous vous dilaterez simplement.
  • Au cours de ce processus, votre corps éjectera continuellement du gaz et de la vapeur d'eau par la bouche et le nez, ce qui les rendra de plus en plus froids à mesure que l'humidité s'évapore, pouvant même geler votre bouche ou votre langue.
  • Si vous vous trouvez en plein soleil, vous pouvez vous attendre à des coups de soleil extrêmes sans l'atmosphère terrestre ou un autre milieu pour vous protéger des rayons UV intenses du soleil.
  • Votre peau commencera à virer au bleu-violet à cause du manque d'oxygène, une condition connue sous le nom de cyanose.
  • Votre cerveau et votre cœur resteront relativement intacts pendant un certain temps et votre cœur continuera à battre jusqu'à environ 90-180 secondes. Au fur et à mesure que votre tension artérielle baisse, votre sang lui-même commencera à bouillir une fois que la pression descendra en dessous de 47 torr, ce qui entraînera l'arrêt de votre cœur, entre autres problèmes. Cependant, cela ne se produit pas instantanément, comme le montrent les films. Aucun animal ou humain n'a jamais été réanimé avec succès dans ces cas une fois que le cœur s'est arrêté.
  • Si la pression est rétablie à temps, vous vous retrouverez temporairement aveugle et incapable de bouger, mais ces deux symptômes disparaîtront. Vous perdrez aussi apparemment votre sens du goût pendant quelques jours.
  • D'un autre côté, si vous retenez votre respiration ou essayez d'empêcher la vitesse à laquelle l'air est expiré pendant la décompression explosive, les poumons et le thorax deviendront trop dilatés par la pression intrapulmonaire excessivement élevée, provoquant une déchirure et une rupture. des tissus pulmonaires et des capillaires. L'air piégé est forcé à travers les poumons dans la cage thoracique, et l'air peut être injecté directement dans la circulation générale par le biais des vaisseaux sanguins rompus, avec des bulles d'air massives se déplaçant dans tout le corps et se logeant dans les organes vitaux tels que le cœur et le cerveau Cela vaut également pour la décompression dans un avion commercial à haute altitude, alors assurez-vous de ne pas essayer de retenir votre souffle si cela vous arrive un jour dans un avion.

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Comment les armes chimiques affectent-elles le corps humain ?

Comment les « gaz neurotoxiques » comme le sarin affectent-ils le corps humain ? Comment savoir si quelqu'un y a été exposé ?

Tous les produits chimiques organophosphorés agissent de la même manière, mais les produits chimiques de qualité militaire sont plusieurs milliers de fois plus puissants (Source : Sergei78/iStockPhoto)

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D'après la vidéo disponible, il semble qu'ils aient été exposés à un type de produit chimique connu sous le nom d'organophosphate, explique le Dr David Caldicott, médecin urgentiste et maître de conférences à l'Université nationale australienne.

"Il deviendra probablement très rapidement évident si un organophosphoré a été utilisé, plus difficile que cela sera de déterminer quel type d'organophosphate il s'agissait, et encore plus difficile que celui qui était responsable de sa libération", explique Caldicott.

Les organophosphorés sont une classe de produits chimiques qui comprennent de nombreux insecticides que nous utilisons quotidiennement, ainsi que des produits chimiques beaucoup plus exotiques de qualité militaire tels que le sarin, le soman, le tabum et le VX.

Les produits chimiques de qualité militaire, qui ont été développés par l'Allemagne avant la Seconde Guerre mondiale, sont « plusieurs milliers de fois » plus puissants que les insecticides organophosphorés de tous les jours.

"[Sarin] est littéralement l'un des rares agents au monde où même une goutte mise sur votre peau pourrait vous tuer", explique Caldicott.

"Ce sont peut-être certaines des choses les plus dangereuses que les humains aient jamais faites, après la bombe atomique."

Tous ces produits chimiques agissent à peu près de la même manière en inhibant une enzyme appelée acétylcholinestérase à la jonction nerveuse (synapse).

Dans des circonstances normales, l'acétylcholinestérase régule la quantité de neurotransmetteur acétylcholine traversant les synapses nerveuses, de sorte qu'elle fonctionne efficacement comme un interrupteur.

L'acétylcholine agit principalement sur le système nerveux autonome du corps - le système nerveux involontaire du corps - qui contrôle des éléments tels que la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, la salivation, la digestion, la dilatation des pupilles et la miction.

"Vous pouvez imaginer que si vous bloquez l'un des principaux" interrupteurs "du corps et que toutes les lumières sont allumées tout le temps, le corps pourrait avoir des problèmes. Avec une accumulation extrêmement rapide d'acétylcholine dans la synapse, des choses comme les sécrétions, les problèmes respiratoires et la dysfonction musculaire peuvent continuer sans s'atténuer », explique Caldicott.

"Et c'est vraiment comme ça que les gens souffrent et meurent."

Comment savoir si quelqu'un a été exposé ?

Caldicott dit qu'il est possible de détecter si une personne a été ou non exposée à des produits chimiques organophosphorés en prélevant des échantillons d'urine et de sang.

"Tôt après l'exposition à un organophosphate militaire, vous pouvez très bien voir les produits de dégradation du métabolisme dans l'urine, mais une fois qu'il a été sécrété dans l'urine, il est très difficile à détecter.

"Si quelqu'un a des niveaux très bas d'acétylcholinestérase fonctionnelle dans le sang, alors il a probablement été exposé à un organophosphoré, car le poison s'y est lié et l'a inactivé.

"En fonction de la toxicité de l'agent utilisé, de la quantité impliquée, de la durée d'exposition des patients et de la manière dont ils ont été exposés, les niveaux d'enzymes peuvent commencer à revenir à des niveaux normaux de plusieurs jours à plusieurs semaines après l'exposition.

"Ce qui est plus difficile et plus problématique, plus nous sommes dans le processus d'analyse, c'est de déterminer quel type d'organophosphate a été utilisé.

"C'est le vrai test pour les inspecteurs, en particulier une semaine plus tard."

Caldicott dit qu'il n'est pas clair si des produits chimiques de qualité militaire ont été utilisés ou non.

"Vous pouvez imiter cet effet en utilisant une concentration élevée et de grands volumes d'un simple insecticide", dit-il.

Un autre facteur suscitant un certain scepticisme, dit-il, est le manque de vêtements de protection portés par le personnel médical traitant les blessés.

Les organophosphorés peuvent se propager par simple contact ou par inhalation.

Sous sa forme gazeuse, il persisterait le temps qu'il faut de l'eau pour s'évaporer.

"Il n'y a aucune preuve réelle que les patients soient décontaminés de la manière que nous considérerions comme une décontamination appropriée, mais aucun membre du personnel traitant ou transportant ne porte d'équipement de protection.

Si le personnel soignant ne portait pas d'équipement de protection et était exposé à des organophosphorés de qualité militaire, "nous nous attendrions à ce qu'il soit blessé d'une manière ou d'une autre", explique Caldicott.

"Nous savons maintenant que le phénomène de 'off-gassing', qui est la livraison de produits dangereux à l'environnement par des patients contaminés, n'est pas si important pour nous aux urgences pour une simple intoxication aux insecticides.

"Mais, en raison de la puissance presque mille fois supérieure de ces armes, il est très important pour les premiers intervenants de faire face à une exposition au sarin ou à un autre organophosphate militarisé."

Cependant, dit-il, d'autres preuves vidéo suggérant un événement chimique faisant de nombreuses victimes peuvent être vues dans ce qui a été publié à ce jour.

"Il y a des patients ou des corps vus dans les couloirs qui ont été intubés [un tube en plastique placé dans leur trachée pour les aider à respirer] mais qui ne sont pas reliés à de l'oxygène ou à une quelconque forme de ventilation. On pourrait s'attendre à ce que lorsque les ressources d'un hôpital sont submergé par un événement toxicologique faisant un grand nombre de victimes —, ce serait très inhabituel dans la pratique normale.

"Ce que nous voyons sur la séquence vidéo n'est pas le genre de médecine auquel nous sommes habitués dans des circonstances normales, c'est plutôt de la médecine vétérinaire. C'est une médecine de masse."

Le Dr David Caldicott est urgentologue au Calvary Health Care de Canberra et maître de conférences à l'Australian National University. Il a parlé à Genelle Weule.


Les tardigrades : les grands survivants de la nature

Les animaux microscopiques peuvent résister à des conditions extrêmes qui tueraient des humains et pourraient un jour aider au développement de vaccins Covid. Comment font-ils?

Dernière modification le lun 22 mars 2021 14.47 GMT

Le 11 avril 2019, un vaisseau spatial s'est écrasé sur la Lune. La sonde israélienne Beresheet était censée atterrir doucement dans la Mare Serenitatis, une immense plaine de roche basaltique formée lors d'une éruption volcanique il y a des milliards d'années. Cela aurait été la première mission financée par des fonds privés à atterrir sur la Lune. Mais en raison d'une panne d'instrument de dernière minute, Beresheet n'a pas suffisamment ralenti et a percuté la surface à 500 kilomètres par heure.

Du point de vue de la Lune, il s'agissait d'une invasion extraterrestre ratée. Beresheet transportait des animaux appelés tardigrades, qui ressemblent à des chenilles microscopiques et rabougries. Ils peuvent ne pas sembler être un candidat évident pour les voyages interplanétaires, mais les tardigrades sont réputés parmi les biologistes pour leur capacité à survivre dans des conditions qui tueraient presque n'importe quel autre animal. Il est possible que certains d'entre eux aient survécu au crash.

Ne vous inquiétez pas, nous n'avons pas ensemencé la Lune avec une nouvelle vie. Les tardigrades ont été envoyés dans un état inactif, et c'est ainsi qu'ils resteront : ils ne peuvent pas redevenir actifs sans eau, ce dont la Lune est notoirement à court. Finalement, les températures extrêmes et le rayonnement solaire brûlant les tueront tous, mais cela peut prendre un temps étonnamment long.

Une photo prise par le vaisseau spatial israélien Beresheet, de la lune, quelques minutes avant qu'elle ne s'écrase à la surface avec ses passagers tardigrades. Photographie : -/AFP/Getty Images

Comment les tardigrades sont-ils devenus si résistants qu'ils peuvent survivre à leur transport dans l'espace, et peut-être même endurer un crash lunaire à grande vitesse ? Quel est leur secret, et pourrions-nous jamais l'utiliser nous-mêmes ? Peut-être plus profondément, pourquoi ont-ils évolué pour devenir si durs alors que la plupart des animaux ne l'ont pas fait ?

Les tardigrades ne sont pas difficiles à trouver. Sortez par temps humide et trouvez une zone de mousse ou de lichen humide. Si vous avez un microscope à portée de main, vous pourrez peut-être trouver des tardigrades dans l'eau. Ils ressemblent à un croisement entre un cloporte et une chenille, réduit à une taille microscopique.

Malgré leur taille, nous connaissons les tardigrades depuis longtemps. Ils ont été décrits pour la première fois par le naturaliste allemand Johann August Ephraim Goeze en 1773. Il les a appelés « petits ours d'eau », en raison de la façon dont ils marchaient. Le nom de tardigrade (qui se traduit approximativement par « pas à pas lent ») leur a été attribué quelques années plus tard par le prêtre italien devenu biologiste Lazzaro Spallanzani dans son livre. Opuscoli di Fisica animale et végétale ("Livret de Physique Animale et Végétale").

Malgré leur petite taille, ce sont des animaux complexes. "Ils sont constitués de peut-être 1 000 cellules, mais ils sont tout aussi complexes qu'un cafard ou une mouche des fruits", explique Nadja Møbjerg de l'Université de Copenhague au Danemark. Cela inclut les pièces buccales pour perforer les cellules d'algues et d'autres sources de nourriture.

Les tardigrades ont également des stratégies de reproduction très variables, explique Lorena Rebecchi de l'Université de Modène et de Reggio Emilia en Italie. Alors que certains ont des mâles et des femelles, d'autres sont hermaphrodites, tandis que d'autres encore se reproduisent par parthénogenèse ou « naissance vierge ».

Cependant, aucun de ces détails n'est aussi célèbre que l'extraordinaire résilience des tardigrades. Thomas Boothby de l'Université du Wyoming à Laramie énumère les menaces qu'ils peuvent endurer : « Ils peuvent survivre à l'assèchement. Ils peuvent survivre en étant gelés jusqu'à environ un degré au-dessus du zéro absolu, qui est la température à laquelle tout mouvement moléculaire s'arrête. À l'état sec, ils peuvent être chauffés bien au-delà du point d'ébullition de l'eau. Ils peuvent survivre des milliers de fois plus de radiations que nous. Et c'est le seul animal que nous connaissons qui puisse survivre à une exposition prolongée au vide de l'espace. »

L'histoire de base de la survie des tardigrades est claire depuis que Spallanzani les a étudiés. Il les a rencontrés lorsqu'il a pris des sédiments dans une gouttière et y a ajouté de l'eau. Ce qui ressemblait auparavant à un tas de grains sans vie est devenu des tardigrades nageant vigoureusement.

Lorsque les tardigrades de Spallanzani se sont asséchés, ils se sont ratatinés, rétrécissant à environ un tiers de leur taille normale. Ils ont cessé de bouger, de respirer, de faire à peu près tout. Ils sont devenus de minuscules morceaux immobiles. Les scientifiques appellent cela leur état « tun ». Les tardigrades peuvent rester en harmonie pendant des années, pour revivre lorsqu'ils rencontrent à nouveau de l'eau.

Johann August Ephraim Goeze, le premier à découvrir les tardigrades, les appelant « ours d'eau » en raison de leur façon de marcher. Photographie : La Photo Art Collection/Alamy

L'État tun remet en question l'idée populaire selon laquelle il existe une ligne dure entre la vie et la mort. Un tardigrade en tun ne fait aucune des choses que nous associons au fait d'être vivant, mais il n'est pas mort non plus.

Cela peut parfois être mal interprété, explique James Fleming du Musée d'histoire naturelle de l'Université d'Oslo en Norvège. « L'idée que les tardigrades peuvent vivre pendant des centaines d'années est quelque chose qui a été souvent évoqué dans les médias populaires », dit-il. En réalité, les tardigrades n'ont que quelques semaines de vie active. L'intervalle entre la naissance d'un tardigrade et sa mort peut être très long, mais seulement s'il passe la majeure partie de ce temps dans cette « super-hibernation » pour échapper à une menace environnementale. « Vraiment, il est préférable de considérer cela comme une durée de vie de quelques semaines, mais pas nécessairement consécutives », explique Fleming.

Entrer dans l'état tun inactif offre clairement aux tardigrades un moyen de survivre. Si les conditions deviennent trop sèches, trop froides ou trop radioactives, ils peuvent se ratatiner dans une cuve et attendre que ça passe. Mais la plupart des animaux ne peuvent rien faire de tel. Même si nous, les humains, pouvions survivre en perdant la majeure partie de l'eau de notre corps - ce que nous ne pouvons absolument pas - nous mourrions quand même: l'ADN et d'autres molécules clés de nos cellules seraient endommagés, donc lorsque nous nous réhydraterions, nous constaterions que rien dans notre corps ne fonctionnait. .

Quelque chose doit se passer à l'intérieur du corps des tardigrades pour les préserver dans l'état de tun.

À la fin du 20e siècle, le biologiste américain John Crowe et le chercheur danois Hans Ramløv se sont tous deux concentrés sur une molécule clé : un sucre appelé tréhalose. Chez les tardigrades et d'autres animaux qui peuvent survivre au dessèchement, comme les vers nématodes, le tréhalose s'accumule souvent lorsque l'eau quitte leur corps et est détruit lorsqu'ils se réhydratent.

« Le tréhalose est une molécule importante », explique Rebecchi. En particulier, il semble être bon pour préserver les membranes externes des cellules, qui pourraient autrement se rompre lorsqu'elles se dessèchent, ou si l'animal devient si froid que des cristaux de glace se forment à l'intérieur.

«À des niveaux élevés, le tréhalose forme ces environnements super visqueux qui ralentissent tout», explique Boothby. "Bien que les dommages puissent encore s'accumuler, ils ne le feront que lentement - donc à condition que le tardigrade n'ait pas à rester en phase trop longtemps, ça devrait aller."

Boothby ajoute que les tardigrades utilisent également d'autres « mécanismes de tolérance au stress ». En 2017, son équipe a montré que certains tardigrades fabriquent des protéines inhabituelles, qui préservent les entrailles de leurs cellules. "Ils commencent à remplir les cellules du tardigrade", explique Boothby. "Vous pouvez penser à cela comme transformer l'intérieur d'une cellule de l'eau en miel." Finalement, les cellules commencent à ressembler à du verre.

Cette capacité dépend de la structure tridimensionnelle des protéines. Toutes les protéines sont de longues molécules comme des chaînes, qui sont tordues en forme de bretzel. La plupart des protéines ont une poignée de formes préférées dans lesquelles leurs chaînes aiment se replier, mais les protéines tardigrades n'ont pas de formes préférées et se contentent de basculer apparemment au hasard. Seules ces « protéines intrinsèquement désordonnées » peuvent former la substance vitreuse.

"Cela ralentit tous ces processus biologiques qui se déroulent à l'intérieur de la cellule", poursuit Boothby. Cela inclut le ralentissement des dégâts. Par exemple, la plupart des protéines doivent avoir la bonne forme pour fonctionner. Être entouré d'eau les aide à le faire. « Si l'eau est retirée du système, la plupart des protéines se déplient et se brisent », dit-il. "En créant cet environnement super visqueux à l'intérieur des cellules, ces protéines tardives désordonnées ralentissent en fait des processus tels que le dépliement et la rupture des protéines bien repliées."

Les protéines intrinsèquement désordonnées des tardigrades sont si efficaces pour protéger le matériel biologique que nous pourrions les trouver utiles pour stocker des médicaments tels que des vaccins. Un goulot d'étranglement dans la lutte contre Covid-19 est que de nombreux vaccins doivent être conservés au froid. Mais il devrait être possible de les conserver à température ambiante en utilisant des protéines intrinsèquement désordonnées. « Nous y travaillons activement », déclare Boothby. Il explique que les protéines ont évolué pour protéger les cellules tardigrades, pas les vaccins, donc son équipe apporte de petits ajustements pour les optimiser pour ce nouvel objectif. «Nous avons des brevets sur ces choses et avons des partenariats», dit-il. « Si tout se passe bien, nous espérons que cette technologie sera bientôt disponible. »

Même les protéines intrinsèquement désordonnées ne font pas tout. Il existe également une protéine appelée Damage suppressor (Dsup), qui a été identifiée en 2016 par Takekazu Kunieda de l'Université de Tokyo et ses collègues. Le Dsup se lie à l'ADN de la cellule, la protégeant des produits chimiques nocifs.

"Nous ne savons pas comment fonctionne la protection, mais la protection fonctionne quand même", explique Simon Galas de l'Université de Montpellier en France.

L'année dernière, l'équipe de Galas a publié une étude sur les tardigrades à l'état de tun qui a révélé que des structures ressemblant aux remparts d'un château se forment à l'extérieur de leurs cellules. "Cette espèce peut synthétiser une structure spécifique qui entoure chaque cellule du tardigrade, qui peut protéger le tardigrade de la dessiccation, mais seulement de la dessiccation", explique Galas.

Il y a plus à venir, prédit Boothby. « Il existe presque certainement une myriade d'autres mécanismes et astuces que ces organismes utilisent pour se protéger », dit-il. Les protéines intrinsèquement désordonnées semblent bien protéger d'autres protéines, et le Dsup protège l'ADN, mais il existe de nombreuses autres substances et structures à l'intérieur des corps tardigrades qui doivent être préservées.

En effet, certaines des capacités des tardigrades restent presque entièrement mystérieuses. Par exemple, en 2020, des chercheurs ont découvert une nouvelle espèce capable de résister à des doses intenses de rayonnement ultraviolet. Il semble le faire par fluorescence, mais on ne sait pas quelle est la substance fluorescente ou comment elle fonctionne. S'il peut être identifié, l'équipe suggère qu'il pourrait constituer la base d'un nouveau type de crème solaire.

Des études comme celles-ci ouvrent la voie à une explication de la résistance des tardigrades, mais elles ne nous disent pas pourquoi. Si une telle résilience est possible, pourquoi seuls ces petits animaux particuliers l'ont-ils ? La réponse réside peut-être dans l'histoire de l'évolution des tardigrades.

Le biologiste Georg Mayer prépare des boîtes de Pétri contenant des tardigrades afin d'étudier leur système nerveux à l'Institut de biologie de Leipzig, Allemagne, 2013. Photographie : Waltraud Grubitzsch/DPA/PA Images

Les chercheurs pensent avoir les bases de l'histoire. Comme les autres grands groupes d'animaux, les tardigrades sont originaires de la mer. Des millions d'années plus tard, avec d'autres groupes tels que les insectes, ils ont commencé à s'aventurer sur la terre ferme. Mais là, ils ont rencontré un problème : se dessécher.

D'autres animaux terrestres tels que les reptiles ont développé une peau imperméable de sorte qu'ils ne perdent pas facilement leur eau corporelle, mais les tardigrades ne l'ont jamais fait. "Ils n'ont pas de peau qui leur permet de retenir leur eau lorsqu'ils vont sur terre", explique Møbjerg. Au lieu de cela, ils ont développé l'état tun, un moyen de devenir dormant lorsque les conditions deviennent difficiles.

De ce point de vue, les tardigrades ont d'abord développé une résilience à la dessiccation pour survivre sur la terre ferme. Leur stratégie consistait à entrer dans un état de dormance avec leurs cellules et leurs organes emballés par des produits chimiques protecteurs. Par inadvertance, cela les a également rendus résistants à d'autres facteurs de stress, notamment le froid et les radiations, car l'arrêt temporaire de tous les processus biologiques fonctionne tout aussi bien dans ces situations.

Si cela est correct, la quasi-invincibilité des tardigrades est une sorte d'accident. Un accident qui a si bien fonctionné qu'ils peuvent même se préserver dans l'espace.


Pourquoi le corps humain ne peut pas supporter une forte accélération

Nos corps sont étonnamment résistants dans de nombreuses situations, mais l'accélération rapide n'en fait pas partie. Alors que le corps humain peut supporter n'importe quelle vitesse constante, que ce soit 20 milles à l'heure ou 20 milliards de milles à l'heure, nous ne pouvons changer cette vitesse de déplacement que relativement lentement. Accélérez ou ralentissez trop vite et il s'allume pour vous, en permanence.

Les A-B-G de l'accélération

Que vous sautiez d'un avion ou que vous trébuchiez sur un pouf, votre chute au sol est régie par la force de gravité de la Terre. Cette force provoque l'accélération des objets en chute à une vitesse de 32 pieds par seconde au carré jusqu'à ce qu'ils atteignent la vitesse terminale (qui est la force de traînée d'un objet égale et annule toute accélération supplémentaire), ou l'objet en chute impacte un autre objet qui s'arrête la chute.

L'accélération par rapport à la gravité est quantifiée en "Gs", une nomenclature la plus couramment utilisée dans l'aviation, et que vous avez sûrement déjà entendue auparavant. 1 G est l'équivalent de la pression exercée sur le corps humain par la constante gravitationnelle (9,80665 mètres par seconde au carré) au niveau de la mer. C'est-à-dire, juste debout. Des forces G supérieures à celles-ci ne peuvent pas être produites par la gravité seule, il doit également y avoir une force mécanique en vigueur.

Lorsque vous déménagez, les G sont classés comme positifs ou négatifs. Les G' positifs (+Gx) vous repoussent dans votre siège ou font que tout le sang se précipite vers vos pieds, les G's négatifs (-Gx) vous tirent dans le harnais et mettent votre estomac dans votre gorge pendant que le sang se précipite vers ta tête.

Avec les avions, les choses se compliquent encore. Parce que les avions volent dans les trois dimensions (par opposition aux voitures qui fonctionnent sur un avion 2D), leurs pilotes sont soumis à trois formes de force G, alignées avec leurs axes x, y et z. Les forces Gx poussent d'avant en arrière, repoussant le pilote dans son siège pendant le décollage et le tirant vers l'avant contre la ceinture de sécurité lors de la décélération. n'affectent pas la capacité d'un pilote à gérer un avion et les forces Gz entrent en jeu lors d'un changement rapide de direction verticale, comme lorsqu'un avion sort d'un piqué abrupt. C'est ce qui fait que votre estomac se soulève dans votre gorge lorsque vous franchissez cette première bosse sur des montagnes russes. C'est aussi le genre de G qui vous fait perdre connaissance.

Dans des conditions normales, votre corps doit maintenir une pression artérielle de 22 millimètres de mercure pour acheminer le sang de votre cœur vers votre cerveau. Chaque +Gz supplémentaire (le sang coule de la tête aux pieds) qu'une personne éprouve multiplie cette exigence : le corps doit rassembler le double à 2g, le tripler à 3g, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il atteigne environ 4 ou 5 G's , auquel cas la plupart des gens s'évanouiront en raison d'un manque d'oxygène parce que tout le sang reste dans leurs pieds.

Cette condition est connue sous le nom de G-LOC (perte de conscience induite par G). Les pilotes de chasse, à l'aide de combinaisons de vol remplies de vessies d'air qui forcent le sang à sortir des membres inférieurs ainsi que de techniques de respiration et de tension spécialisées, peuvent être entraînés pour résister jusqu'à 9 + Gz.

Selon la Federal Aviation Administration, les effets +Gz incluent :

(1) Gris. Il y a un grisonnement de la vision causé par une diminution du flux sanguin vers les yeux. Bien qu'il n'y ait pas de déficience physique associée, cette condition devrait servir d'avertissement d'une déficience significative du flux sanguin vers la tête.

(2) panne d'électricité. La vision est complètement perdue. Cette condition se produit lorsque l'apport d'oxygène aux cellules rétiniennes sensibles à la lumière est sévèrement réduit. Contrairement à d'autres usages courants du terme, la conscience est maintenue. En cas d'évanouissement, une certaine activité mentale et fonction musculaire subsiste, ainsi la survenue d'un évanouissement met en garde contre une diminution importante du flux sanguin vers la tête et un risque élevé de perte de conscience. Remarque : Dans certaines études de centrifugation, 50 % des pilotes ont eu simultanément un évanouissement et une perte de conscience. Par conséquent, un pilote ne peut pas compter sur le black-out pour précéder la perte de conscience.

(3) Perte de Conscience. Lorsque le flux sanguin dans le cerveau est réduit à un certain niveau, le pilote perd connaissance. Il ou elle peut avoir des mouvements saccadés et convulsifs, ceux-ci ont été observés chez de nombreux sujets d'études en centrifugeuse et chez certains pilotes pendant le vol réel. Le pilote s'affaisse sur son siège. Il est possible que le pilote tombe contre les commandes, faisant entrer l'avion dans des configurations de vol dont il ne peut pas se remettre même si la conscience est reprise. Dans les études sur les centrifugeuses, de nombreux pilotes ont perdu (et ont repris) connaissance sans s'en rendre compte.

Les forces Gz négatives, cependant, sont une tout autre affaire. Personne, littéralement aucun humain – combinaison anti-g ou non – ne peut supporter plus de 2 ou 3 G négatifs avant de perdre connaissance à cause de tout le sang de son corps qui s'accumule dans sa tête. Alors que la FAA continue :

b. Effets Gz négatifs. Un Gz négatif est rencontré lorsque l'accélération est dans une direction pied à tête, comme cela pourrait être obtenu lors d'un vol inversé, ou lors d'une boucle extérieure ou d'une manœuvre de poussée (voir Figure 2). Le sang est alors poussé vers la tête, et la quantité de sang revenant de la tête est diminuée, de sorte que le sang a tendance à stagner, en particulier dans la tête. Dans des conditions douces de forces -Gz, le pilote ressentira une congestion, comme lorsqu'il se tient sur la tête. L'engorgement des vaisseaux sanguins provoque une rougeur ou une rougeur de la peau du visage. Les vaisseaux sanguins dans les yeux se dilateront. Certaines personnes peuvent ressentir des maux de tête. Une condition appelée "redout" peut se produire. Cela peut être dû en partie à la congestion mais peut également se produire lorsque la paupière inférieure, réagissant à -Gz, se soulève pour couvrir la pupille, de sorte que l'on voit la lumière à travers la paupière.

Les G les plus forts jamais ressentis

Les avions, les trains et les automobiles ne sont pas les seuls endroits où les gens font l'expérience des forces. Les astronautes ont régulièrement enduré 3 g lors des lancements de navettes, 8 g au sommet d'une fusée d'appoint Atlas de l'ère Mercury, 7,25 g à bord d'une fusée Titan de l'ère Gemini et environ 4 g pour les Saturn 5. Même la rentrée a exposé les astronautes à des forces extrêmes : les capsules de Mercure ont atteint 7,8 g lors de la rentrée, les capsules d'Apollo ont dépassé les 6 g.

Cependant, les forces G les plus extrêmes que l'humanité ait jamais générées ont en fait été créées ici sur Terre. Par exemple, dans l'immédiat après-guerre, le médecin de l'Air Force John Stapp a entrepris des recherches sur la manière d'améliorer la conception des cockpits pour les rendre plus sûrs et mieux protéger les pilotes non seulement contre les forces G subies lors d'un crash (qui étaient considérées comme les principale cause de décès des pilotes pendant la Première Guerre mondiale), mais aussi les effets mutilants de l'avion lorsqu'il se désintégrait lors de l'impact (ce qui était vraiment ce qui tuait les pilotes).

Pour prouver que c'était le cas et que le corps humain pouvait supporter des G beaucoup plus élevés que ce que la sagesse conventionnelle dictait, Stapp a développé le "Gee Whiz", un traîneau d'accélération propulsé par fusée et monté sur chenilles, pour voir combien de G le corps humain pouvait vraiment gérer. .

En 1948, Stapp avait cessé d'utiliser des mannequins de test à bord du Gee Whiz et avait commencé à s'utiliser à la place. Grâce à ces expériences - dans lesquelles le traîneau a été violemment accéléré puis arrêté tout aussi brusquement - Stapp a montré que le corps pouvait supporter jusqu'à 35 G et survivre.

Dans les années 1950, Stapp a construit et testé le successeur de Gee Whiz, le Sonic Wind, qui l'a accéléré à 632 mph en moins de 5 secondes, puis s'est arrêté en une seconde. Cela a généré un poids stupéfiant de 46,2 g (ce qui signifie que son cadre de 168 livres semblait peser un peu plus de 7 700 livres) et a exposé Stapp à 2 tonnes complètes de pression d'air pendant le trajet. Étonnamment, il s'est éloigné du trajet sans une égratignure, prouvant que le corps humain est pleinement capable de supporter des charges G massives, même si ce n'est que pour une courte période.

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Au début des chasseurs à réaction, personne ne savait à quelle force G le corps humain pouvait résister. Essai

Ce record de fusée-traîneau a ensuite été battu à nouveau dans les années 1970 à bord du Daisy Decelerator, qui a été construit pour tester les effets des forces -Gx. Le major John Beeding, un volontaire de l'Air Force, a enduré un énorme 83g (quoique pendant 0,04 seconde) pendant l'arrêt presque instantané du traîneau. Lui aussi s'est éloigné des expériences sans en souffrir.

Ces deux expériences se sont uniquement concentrées sur les effets de forces G extrêmement importantes sur des périodes de temps extrêmement courtes, en grande partie parce que c'est ce que le corps humain peut gérer. Cela a des implications importantes, non seulement ici sur Terre, mais également pour nos aspirations en matière d'exploration spatiale. Comme l'explique Bruce Thompson de NASA Quest :

Le corps humain peut tolérer des accélérations violentes pendant de courtes périodes, y compris l'accélération prolongée à g élevé nécessaire pour atteindre l'orbite terrestre. Cependant des périodes très prolongées d'accélération à fort g lors des déplacements entre planètes seraient très nocives pour l'organisme, et donc hors de question.

Imaginez voyager vers Mars, accélérant jusqu'à 3 gravités. Vous pèseriez trois fois votre poids normal pendant la durée du voyage et seriez à peine capable de bouger, mais qu'est-ce que l'accélération incessante ferait à votre corps ? Une forte accélération est un processus de vieillissement accéléré. Les tissus se dégradent, les capillaires se dégradent et le cœur doit faire plusieurs fois son travail. Vous ne pouviez pas compter sur être en forme à votre arrivée.

C'est un paradoxe intéressant. Plus nous nous rapprochons de la lumière, plus nous vieillissons lentement (relativement), mais plus nous accélérons rapidement pour atteindre ces vitesses, plus notre corps se décompose rapidement. Espérons que les futurs progrès de la cryogénie, ou au moins des gousses remplies de liquide qui aideraient à absorber la force d'une accélération soutenue à G élevé, nous permettront de raccourcir considérablement cette durée.