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"Life on Mars" | Si loin de la Terre, la santé mentale en péril

Les six membres de la mission Mars 500 ont passé 520 jours enfermés ensemble. ©AFP

Quels seront les effets d'un voyage interplanétaire sur la psyché des astronautes? Les agences spatiales tentent de répondre à cette question, notamment grâce à des simulations.

La crise du coronavirus et le confinement qui l'a accompagnée ont permis à la population mondiale d'avoir un aperçu de l'immense défi psychologique qui attend les astronautes lors de la première mission vers Mars.

Ils passeront, d'abord, une période pouvant aller jusqu'à neuf mois, confinés, enfermés, dans un vaisseau, direction la planète rouge. En comparaison, se rendre sur la Lune ne prend que trois petits jours. Une fois sur place, ils devront, rappelons-le, survivre entre 300 et 500 jours dans un environnement d'une hostilité jamais expérimentée auparavant. Leurs mouvements seront limités et les situations de stress nombreuses, la moindre erreur pouvant mener à une mort certaine, loin de ses amis et de sa famille.

Comment gérer le stress psychologique qui accompagnera inévitablement les astronautes lors de cette expédition? Les agences spatiales comme la Nasa et l'Agence spatiale européenne (ESA) étudient cette question depuis de nombreuses années…

"Life on Mars"

Vivre sur Mars? Une question de temps pour certains, une utopie farfelue pour d'autres. Une fois le premier pied posé sur la planète rouge, de nombreux obstacles resteront à surmonter. Transports, alimentation, habitat, distractions... Cette semaine, L'Echo répond à la question: comment vivre sur Mars?

Plus de 500 jours isolés

De nombreuses simulations ont en effet tenté d'imaginer à quoi ressemblerait un séjour sur Mars. Elles ont été réalisées tant par des agences spatiales que par des passionnés, voulant expérimenter la vie sur Mars, sans toutefois y être vraiment. L'une des plus connues fut menée dès 2010, sous la conduite de l'Institut russe de problèmes biomédicaux. Son nom: Mars 500. Celle-ci impliquait six personnes: deux Européens, un Chinois et trois Russes.

85%
Les deux participants de Mars 500 les plus stressés et fatigués étaient impliqués dans 85% des conflits.

L'expérience professionnelle des participants était semblable à celle d'astronautes, avec des connaissances en médecine, en biologie, ou en tant qu'ingénieur. Leur but: découvrir si les humains sont capables d'endurer psychologiquement un confinement de longue durée. Dans le scénario d'un long séjour vers Mars, bien évidemment. Les six hommes se sont donc coupés du monde le 3 juin 2010. Ils sont entrés dans une installation aux abords de Moscou, censée reproduire un vaisseau spatial et une mini-base martienne. Ils n'en sortiront que 520 jours plus tard, le 4 novembre 2011. Durant cette période, ils ont dû accomplir une série de tâches identiques à celles que les astronautes devront effectuer sur Mars.

David Dinges, un professeur en psychologie et psychiatrie à l'Université de Pennsylvanie, a depuis analysé l'expérience. Son étude révèle, par exemple, que l'un des participants a été en proie à une forte dépression, alors que d'autres volontaires ont été victimes de cycles du sommeil anormaux. Il en ressort également que les deux participants les plus stressés et fatigués étaient impliqués dans pas moins de 85% des conflits.

"Les sensations d'isolation et de confinement sont profondément influencées par différentes variables, telles que la difficulté de secours."
Nasa
"Psychology of Space Exploration"

"Overview effect"

Si cette expérience fut très instructive, elle ne permet toutefois pas de véritablement rendre compte de l'impact psychologique qu'aura le premier séjour sur Mars. En effet, les participants avaient parfaitement conscience qu'ils étaient sur Terre.

Dans son ouvrage "Psychology of Space Exploration", publié en 2011, la Nasa souligne d'ailleurs que "les sensations d'isolement et de confinement sont profondément influencées par différentes variables, telles que la difficulté de secours. Bien qu'une urgence sur la Station spatiale internationale pose clairement des difficultés concernant le temps de sauvetage, on peut argumenter que les difficultés inhérentes à une mission sur Mars […] créent un impact psychologique qualitativement bien différent. Une urgence lors d'une mission sur Mars exclut toute possibilité de secours".

Ce document révèle, par ailleurs, un autre phénomène intéressant. Parmi les 200.000 photographies de la Terre prises lors des missions dans la Station spatiale internationale (ISS), 84,5% l'ont été à l'initiative d'un membre de l'équipage et dans "son propre intérêt". Cette statistique témoigne d'un phénomène communément appelé "l'overview effect", soit une sorte de choc de prise de conscience expérimenté quand on voit la Terre depuis l'espace.

Le simple fait qu'ils perdront de vue la Terre pour la première fois dans l'histoire de l'humanité pourrait constituer un facteur de stress.

Même si les futurs astronautes seront forcément bien entraînés, le simple fait qu'ils perdront de vue la Terre pour la première fois dans l'histoire de l'humanité pourrait constituer un facteur de stress. C'est d'ailleurs une des principales différences entre une mission vers Mars et une mission vers la Lune ou la Station spatiale internationale. Pour Didier Schmitt, chargé de l'exploration humaine et robotique à l'Agence spatiale européenne, il est, aujourd'hui, difficile d'évaluer l'impact qu'aura cet événement sur la psychologie de l'équipage.

La Nasa soulignait, d'ailleurs, qu'il convient de développer des activités de substitution pour les membres d'équipage lors de futures missions d'exploration où il n'y aura pas la possibilité de regarder la Terre, comme lors des transits de longue durée vers Mars.

Quelles solutions?

À ce titre, l'agence spatiale américaine se demande, justement, si les membres d'équipage les mieux adaptés à un transit martien ne sont pas ceux qui peuvent tirer un regain de bien-être psychologique des observations scientifiques et de "l'imagerie astronomique".

40
Minutes
Les transmissions depuis Mars mettront environ 20 minutes à atteindre la Terre, et environ 20 minutes supplémentaires pour en revenir.

En attendant, elle a déjà établi, dans son rapport de 2011, "qu'un équipage composé à la fois de femmes et d'hommes est le bon choix pour les missions prolongées de la Station spatiale internationale, les missions de rendez-vous avec des astéroïdes et, un jour, la première mission humaine vers Mars". Didier Schmitt note, quant à lui, l'importance pour chaque membre d'équipage d'avoir un compartiment isolé, afin notamment de lui permettre l'intimité.

Une autre solution serait de développer la présence virtuelle et la technologie holo-haptic, un système qui utilise des ondes sonores pour projeter des hologrammes dans l'air, permettant de toucher des objets virtuels en 3D, à mains nues. Grâce à celle-ci, on pourrait "toucher et ressentir et non simplement voir", précise Schmitt. "Mais le délai dans les transmissions, jusqu'à 40 minutes, ne pourra pas être changé", souligne-t-il. En effet, les transmissions depuis Mars mettront toujours environ 20 minutes à atteindre la Terre, et environ 20 minutes supplémentaires pour en revenir. Les scientifiques ont ainsi observé que l'absence de communication en temps réel nuisait à la santé mentale.

Quand la physique pèse sur le mental

S'il semble clair que l'isolement et la distance entre la Terre et Mars auront un impact sur la psychologie de l'équipage, certains phénomènes physiques pourraient également intervenir. Des chercheurs ont en effet exposé des souris à de faibles doses de rayons cosmiques afin d'en étudier les effets. Ils ont observé des changements structurels dans le cerveau des rongeurs.

Il faudra probablement attendre les premiers vols vers Mars pour pleinement évaluer l'impact d'un tel séjour sur la psychologie des astronautes.

De manière plus inquiétante, ces mutations ont également modifié leurs capacités cognitives et psychologiques. Les souris présentaient ainsi des pertes de mémoire, des signes d'anxiété, ou des difficultés dans l'apprentissage et dans "les fonctions d'exécution". Cette expérience fait craindre qu'une exposition prolongée aux radiations cosmiques pourrait affecter le cerveau des astronautes en mission.

L'impact psychologique du manque de pesanteur est davantage connu des scientifiques grâce aux séjours prolongés dans l'ISS. Celui-ci pourrait cependant poser problème. La gravité à la surface de Mars est en effet de seulement 38% comparée à celle de la Terre. Cela facilite l'émergence de calculs rénaux, qui peuvent, à leur tour, causer des infections urinaires. Or, ces infections affectent parfois le cerveau, causant des épisodes de confusion ou de délires.

Il faudra, quoi qu'il en soit, probablement attendre les premiers vols vers Mars pour pleinement évaluer l'impact d'un tel séjour sur la psychologie des astronautes. Ainsi, lorsque l'Obs demande à Francis Rocard, un astrophysicien au Centre national d'études spatiales (Cnes), de lister les cinq défis majeurs à une mission habitée vers Mars, celui-ci identifie "les aspects psychologiques" comme les "plus préoccupants", notant justement qu'on n'est pas encore capable de "les simuler correctement".

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