Voir et entendre dans l'espace

©NASA/STAFFORD Bill, 2016

4 questions à Thomas Pesquet :

(Entretien réalisé depuis la station spatiale internationale, grâce aux équipes du CNES et par l’intermédiaire du Dr. Brigitte Godard).

– Vous avez passé de longs mois dans l’espace. Comment parvient-on à vivre dans un espace confiné, entouré de machines et de bruits parasites ?

Thomas Pesquet : Il y a en effet beaucoup de bruit dans la station : tout le système environnemental qui permet de maintenir la température, la pression, l’oxygène ainsi que les diverses machines utilisées pour nos expériences sont source de bruit. La somme de ces bruits peut créer une véritable nuisance sonore. Sans parler du fameux T2, le tapis de course sur lequel nous nous entraînons. Paradoxalement, alors que l’espace est connu pour être un lieu de silence, les six mois passés dans le vaisseau spatial se déroulent sans la moindre pause sonore, hormis les moments où nous nous protégeons avec des bouchons auditifs (par exemple pour dormir). J’ai vraiment apprécié cette expérience, je me suis habitué à ce bruit permanent, mais j’ai aussi hâte de retrouver des espaces de silence et de ressourcement sur Terre.

– Comment se propagent les sons dans la capsule spatiale ? De manière naturelle ou déformée ?

T. P. : Dans le vaisseau, la pression et la température sont ajustées pour être proches de ce que l’on peut connaître sur Terre. Les voix sont donc exactement les mêmes que celles que l’oreille a coutume de percevoir. En revanche, pendant les sorties extravéhiculaires, la voix que l’on reçoit du sol ou des autres membres de l’équipage est réellement déformée. C’est peut-être une question de pression dans le scaphandre…

– Avez-vous le sentiment que votre perception visuelle s’est modifiée pendant votre séjour ?

T. P. : L’absence de gravité entraîne une augmentation du flux sanguin au niveau cérébral, qui pour beaucoup d’astronautes se traduit par une baisse de l’acuité visuelle. Notre vision est donc régulièrement testée au cours du séjour. En ce qui me concerne, elle ne semble pas affectée de manière importante. Pour ce qui est de l’alternance entre vision de près et vision de loin, nous sommes certes dans un environnement confiné, où la vision de près est très sollicitée mais nous avons la chance d’avoir une ouverture vers l’espace, de pouvoir regarder à travers le hublot. Et de voir au loin, très loin. Dans le cadre de ma préparation, j’avais fait l’expérience des grottes. C’est différent et éventuellement perturbant. De même pour les volontaires sains soumis à des « alitements prolongés ». Pendant toute la durée de l’expérience, leur vision de loin est peu sollicitée.

– Pendant des mois vous nous avez fait rêver en postant régulièrement des photos magnifiques. La découverte de ces paysages époustouflants a-t-elle changé la façon dont vous voyez le monde ?

T. P. : Sans aucun doute. Nous savons tous qu’il faut préserver notre planète. Mais le fait d’être là-haut, de voir la Terre si seule dans l’espace, permet à la fois de prendre conscience de sa beauté, de son unicité, mais aussi de sa fragilité. Tous les astronautes vous le diront : quand ils rentrent de l’espace ils nouent avec la Terre une relation bien différente. Mon regard sur la vie a changé et j’ai envie de partager ce regard à mon retour.

Le point sur les phénomènes et troubles sensoriels dans l’espace

Dr Brigitte Godard ©ESA

Perte de l’acuité visuelle, nausées, vertiges… Les astronautes peuvent être victimes de nombreux maux liés à leurs sens. Le point avec le Docteur Brigitte Godard, médecin au centre européen des astronautes à Cologne (Allemagne), qui suit Thomas Pesquet au quotidien.

Un « voile noir » au décollage

Les premiers troubles visuels s’observent dès le décollage. Pendant cette phase, le corps subit une accélération de 5 à 6 « g », c’est comme s’il pesait 5 à 6 fois sa propre masse ! Non seulement l’être humain a le sentiment d’être écrasé sous son poids, mais le fait d’être soumis à de telles accélérations positives modifie la pression des liquides corporels. Cela peut se manifester par un « voile noir », également observé par les pilotes de chasse. La pompe cardiaque n’étant plus capable de propulser le sang jusqu’au cerveau, le pilote est victime d’une perte temporaire de la vision. Ce voile noir peut être précédé par un « voile gris », c’est-à-dire une perte de la vision périphérique et une altération de la vision centrale. Puis, une fois le vaisseau arraché de l’attraction terrestre, un phénomène inverse se manifeste, l’apesanteur, qui entraine d’autres conséquences à court terme et à long terme sur les perceptions sensorielles.

Des troubles visuels après une longue période en apesanteur

Les séjours dans l’espace sont-ils nocifs pour l’œil et les structures nerveuses nécessaires à la vision ? La question s’est posée en 2005 au retour de l’astronaute américain John Philips. Après 3 mois dans l’espace, il constate qu’il voit flou mais ne s’en inquiète pas, persuadé qu’au retour sur Terre tout s’arrangera. Pas du tout. Les examens réalisés à son retour, après 6 mois de mission, ont montré différentes anomalies de l’œil et du nerf optique, avec notamment un globe oculaire un peu aplati, un œdème papillaire, une rétine repoussée vers l’avant de l’œil et une inflammation du nerf optique. Ces anomalies pourraient s’expliquer par les différences de pression, du sang et du liquide céphalo-rachidien, dues à l’apesanteur. Ces liquides, qui sont habituellement attirés vers le bas, restent en apesanteur dans la partie haute du corps et notamment la tête. Ce syndrome, qui a affecté d’autres astronautes depuis, s’est vu attribuer le nom de VIIP (Vision Impairment and Intracranial Pressure ou déficience visuelle due à la pression intracrânienne). Ce phénomène toucherait 30 à 40 % des astronautes en mission de longue durée.

« Quand la NASA s’est rendue compte de ces problèmes de vision, elle a multiplié les investigations, au sol et à bord », explique le Docteur Godard. L’agence a placé la question de la vision au cœur de ses priorités. Quelques années plus tard, l’état des connaissances est rassurant. « Il semblerait que l’impact soit moins important qu’on le redoutait. » Les modifications observées sont pour la plupart transitoires. Ces troubles, qui affectent tout particulièrement la vision de près, semblent plus fréquents chez les astronautes plus âgés. Sans que l’on sache pourquoi, les femmes seraient également moins atteintes que les hommes.

Le mal des transports en début de mission

Malgré leur solide préparation, les astronautes peuvent souffrir de vertiges et de « mal des transports » (nausées et vomissements) au début de leur mission. Pourquoi ? Au CHU de Caen, le Professeur Pierre Denise explore différentes pistes. L’une d’entre elles repose sur le fait que sur Terre nous conservons notre équilibre grâce à trois types de capteurs : les yeux, la proprioception et les canaux semi-circulaires de l’oreille interne. Lorsque nous sommes dans l’espace, puisque nous ne pesons plus rien du tout, les capteurs de pression situés dans nos articulations et nos pieds ne sont plus sollicités et nous perdons ce référentiel. Aussi, les informations des canaux semi-circulaires de l’oreille interne, qui nous donnent l’orientation de notre tête dans l’espace, ne sont plus en accord avec l’information reçue par les yeux et la proprioception. Ce conflit serait peut-être à l’origine du « mal des transports » expérimenté par certains astronautes. Beaucoup d’entre eux ressentent également des vertiges durant les premiers jours en apesanteur.

Thomas Pesquet dans le sas de la Station spatiale internationale juste avant sa sortie extravéhiculaire de janvier 2017 ©ESA/NASA, 2017

Au bout de quelques jours au sein de la station, tout rentre dans la normale. « Le cerveau a une incroyable capacité d’adaptation » s’émerveille Brigitte Godard. Quand des informations erronées ou contradictoires lui parviennent, il apprend à en effacer certaines pour ne plus être perturbé. C’est pour cela qu’on peut parfois voir les astronautes s’amuser dans la station à enchainer des pirouettes dans tous les sens, pirouettes qui rendraient malade même un trapéziste ou un danseur classique mais qui manifestement n’engendrent chez nos hommes de l’air aucun trouble. Pour favoriser cette adaptation, des médicaments contre le vertige peuvent être prescrits. Les entraînements qui précèdent la mission sont également importants : fauteuil rotatoire, tests d’inclination (TILT-test) sur table basculante… Sur ces appareils, les astronautes apprennent à supporter des perturbations importantes de leurs organes sensoriels.

Des perturbations chronobiologiques

Aussi, contrairement aux terriens, les habitants de l’ISS voient le soleil se lever et se coucher 16 fois en 24 heures. Pour préserver leur organisme, les temps de veille et de sommeil sont calés sur le rythme terrestre. Il n’en demeure pas moins que les fonctions endocrinologiques qui gouvernent les cycles veille-sommeil sont perturbées. En effet, les hormones sont sécrétées à différents horaires de la journée, qui sont souvent calés sur la quantité de lumière reçue par l’œil et transmise au cerveau, par l’intermédiaire de la glande pinéale. Il est également probable que d’autres facteurs, comme les rayonnements, particulièrement importants puisqu’ils ne sont pas filtrés par l’atmosphère, puissent impacter la vision. Des recherches sont en cours.

Des bilans réguliers avant, pendant et après le séjour spatial

Les spationautes partent vers l’espace en parfaite santé visuelle et auditive. Avant même d’être recrutés, ils subissent des examens visuels très approfondis. On teste non seulement leur acuité visuelle mais aussi leur résistance à l’éblouissement, leur vision en mouvement, leur perception en 3 dimensions et de nombreux autres paramètres.

Compte-tenu de leurs conditions de vie dans l’espace, ils sont néanmoins soumis à des bilans de santé réguliers pendant leur séjour, notamment des tests visuels et des tests auditifs. Ces bilans se poursuivent à leur retour sur Terre. Malgré tout l’exercice qu’ils ont fait dans la station, leurs os ont fondu, leur cœur est devenu paresseux, leur corps a perdu ses repères, leur oreille interne est au repos… Se réadapter à la gravité terrestre n’est pas simple. Leur coordination motrice est perturbée, leur posture, notamment la cambrure du rachis, a été modifiée, et ils peuvent avoir du mal à tenir debout. Leur cœur a perdu l’habitude de travailler pour propulser le sang vers le cerveau, et ils risquent le vertige, voire l’évanouissement à cause de l’hypotension. La plupart de ces troubles vont se corriger d’eux-mêmes. Les pertes d’équilibre cessent et la tension se stabilise au bout de quelques jours. La majorité des astronautes qui ont souffert d’un déficit visuel recouvrent leur vue en quelques mois.