À quoi ressemblerait une mission sur Mars ?

La NASA a lancé cet l’été le recrutement de sa troisième simulation de mission martienne. Pendant plus d’un an, les volontaires vivront isolés dans un environnement ressemblant à Mars. Une expérience névralgique, explique une Canadienne ayant participé à la première simulation, en 2023.

Publié à 5 h 00

Lune et transit

La future mission CHAPEA (acronyme anglais de « Crew Health and Performance Exploration Analog ») simulera les activités d’une base lunaire et le voyage de la Terre à Mars. « On s’est rendu compte qu’une composante importante du stress d’une mission martienne est le voyage de plus d’un an à l’aller et au retour, dans un habitacle beaucoup plus petit qu’une base martienne », explique Emmanuel Urquieta Ordonez, directeur du programme de santé aérospatiale à l’Université du Centre de la Floride (UCF).

Pour cette raison, les participants qui seront choisis pour la mission passeront au début et à la fin de leur isolement plusieurs semaines dans un module plus petit encore, soit le HERA.

« Dans la capsule qui les amènera vers Mars, non seulement il y aura moins d’espace personnel, mais en plus, les choix de nourriture seront plus limités et les tâches moins nombreuses », dit M. Urquieta Ordonez, qui a été directeur médical de HERA de 2014 à 2022. HERA a un espace habitable d’une superficie de 50 mètres carrés, trois fois moins que CHAPEA.

L’ajout d’activités lunaires est rendu nécessaire par l’accent qu’a récemment mis la NASA sur une base lunaire permanente, prévue pour 2030. Le module d’isolement CHAPEA comporte une section simulant l’extérieur martien, avec sa célèbre couleur ocre, en plus de laboratoires et de cabines simulant une base martienne. Des taches lunaires seront intégrées même si la surface lunaire est très différente de celle de la Planète rouge.

Les deux premières missions CHAPEA ont eu lieu en 2023-2024 et 2025-2026. MMEA (Moon and Mars Exploration Analog) commencera l’été prochain.

Délai de 40 minutes

Le délai de communication est l’un des défis les plus importants des missions CHAPEA. « Il y a 40 minutes de décalage, 20 minutes pour que le signal atteigne la Terre et 20 minutes pour qu’il revienne, dit M. Urquieta Ordonez. Dans un cas d’urgence médicale ou s’il faut réparer quelque chose rapidement sur la capsule de transit vers Mars, on ne pourra pas toujours attendre 40 minutes pour avoir des conseils de Houston. Il est important de simuler les effets de ce délai sur les opérations d’urgence, de voir comment l’équipage réagira quand il devra compter seulement sur ses propres moyens. On pourra ajuster la formation de l’équipage en conséquence. »

L’inclusion d’une portion HERA dans la troisième mission CHAPEA permettra de tester l’impact d’un allongement du délai de communication, avance Kelly Haston, une biologiste canadienne de l’Université d’État de San Francisco (SFSU) qui a commandé CHAPEA 1. « L’inclusion de HERA était l’une de nos recommandations », dit M^me Haston.

Sur une base lunaire, il n’y a pratiquement pas de délai, seulement quelques secondes. L’impact opérationnel de ce délai est donc limité aux actes de haute précision, par exemple une intervention chirurgicale, dit M. Urquieta Ordonez.

Esprit de corps

M^me Haston, qui est spécialiste des cellules souches, a participé à CHAPEA 1 parce qu’elle aime les défis. « J’aime partir avec un sac à dos dans la nature sauvage et faire de la science dans des conditions austères, minimiser ce dont j’ai besoin, dit-elle. Je travaille sur des modèles de plusieurs tissus humains et j’aimerais les tester dans l’espace, dans un environnement de microgravité. CHAPEA m’a permis de mieux comprendre les défis des expériences scientifiques dans l’espace. »

L’un des défis des missions « analogues », qui simulent la vie dans l’espace, est l’absence de la longue période d’entraînement qui permet à l’équipage de former son esprit de corps.

« Malheureusement, les équipages des analogues sont souvent choisis selon leur profil individuel plutôt que sur la base de leur contribution à l’équipage », dit Robert Thirsk, un astronaute canadien qui a participé à une mission d’isolation sous-marine de la NASA en 2004. « La maturité des capacités non techniques et les motivations individuelles varient beaucoup d’un membre de l’équipage à l’autre. Souvent, dans le passé, l’équipage d’un analogue ne se rencontre que quelques jours avant le début de l’isolement. C’est une recette pour l’échec. »

Les missions CHAPEA ont donc inclus un mois d’entraînement avant le début de l’isolement.

L’un des défis de tels analogues est de recréer la tension qui peut survenir quand un évènement se produit sur Terre dans la famille du participant. « À un moment, un de mes proches a eu un accident, dit M^me Haston. J’ai dû réfléchir très fort si j’interrompais mon isolement. Finalement, j’ai décidé de rester. »

Chine et Russie

Les missions CHAPEA sont parmi les plus longs analogues. La Russie a la palme avec trois missions Mars 500 culminant à 520 jours entre 2007 et 2011, et la NASA a collaboré entre 2013 et 2018 au programme Analogue et simulation de l’exploration spatiale de Hawaii (Hi-Seas) dans un module d’isolement construit sur les pentes du volcan Mauna Loa.

Il y a également eu des missions d’isolement complètement privées, la plus célèbre étant Biosphere 2, dans un vaste biodôme construit dans les années 1980 en Arizona par un milliardaire.

La Chine, de son côté, a fait trois missions d’isolement appelées Yuegong (Palais lunaire).

Les premiers analogues de la NASA ont eu lieu dans des capsules situées à 20 mètres de profondeur, Neemo en Floride et Seatest en Californie.

Plusieurs études scientifiques ont été publiées sur les expériences d’isolement. La plupart rapportent un stress modéré, particulièrement chez les participants qui ne sont pas astronautes.

Les autres Canadiens

Sept des quatorze astronautes canadiens ont participé à des analogues de missions spatiales sur Neemo et Seatest.

Dave Williams a fait deux des premières missions Neemo alors qu’il dirigeait le programme de santé orbitale de la NASA, il y a 25 ans. Jeremy Hansen, qui vient de faire le tour de la Lune sur Artemis II, a fait trois analogues sur Neemo et Seatest.