Polaris Dawn, la mission privée de SpaceX actuellement en orbite autour de la Terre, a déjà établi plusieurs records depuis son lancement le 10 septembre. Quelques heures seulement après le lancement, le vaisseau spatial Crew Dragon de la mission a atteint une altitude de 1 400 kilomètres, l'orbite la plus haute au-dessus de la Terre jamais atteinte par un vaisseau spatial avec équipage. Il s'agit de la plus grande distance parcourue par des humains depuis la Terre depuis les missions Apollo de la NASA à la fin des années 1960 et au début des années 1970. Aujourd'hui, deux membres de l'équipage, l'entrepreneur américain Jared Isaacman et l'ingénieure de SpaceX Sarah Gillis, ont effectué la première sortie commerciale dans l'espace à plus de 700 kilomètres d'altitude.

"Il y a beaucoup à faire à la maison, mais la Terre ressemble vraiment à un monde parfait vu d'ici", a déclaré Isaacman en sortant la tête et le torse de l'écoutille du vaisseau spatial, se préparant à ses manœuvres de sortie dans l'espace.

Même si ces étapes sont impressionnantes, pour les scientifiques quiNatureCe que cette mission pourrait signifier pour l’avenir de l’exploration spatiale est encore plus fascinant. Avec les citoyens privés et les vols qui volent de plus en plus vers l’espace, il y aura davantage d'opportunités de mener des expériences en microgravité et d'explorer les limites des voyages spatiaux humains.

"C'est probablement la période la plus excitante du voyage dans l'espace depuis les années 1960", déclare Christopher Mason, généticien au Weill Cornell Medical College de New York, qui dirige le Space Omics and Medical Atlas (SOMA), une archive importante de données biomédicales sur les astronautes. "Maintenant, nous avons des combinaisons spatiales, des vaisseaux spatiaux et une mission provenant tous d'une entreprise privée, SpaceX, ce qui est vraiment la première fois que nous avons tout cela indépendamment de toute organisation de vols spatiaux."

Mécanique spatiale

La possibilité pour les civils d’effectuer une sortie dans l’espace pourrait même signifier davantage d’options pour réparer les équipements scientifiques dans l’espace. En 2022, Isaacman a suggéré que la NASA utilise une mission SpaceX habitée pour lancer le télescope spatial Hubble de l'agence sur une orbite plus élevée afin de prolonger sa durée de vie. Le télescope est dans l'espace depuis 34 ans et descendra progressivement jusqu'à ce qu'il brûle dans l'atmosphère terrestre. La NASA a temporairement rejeté la proposition, invoquant les risques potentiellement catastrophiques pour Hubble et son équipage.

Mais avec le succès de la sortie dans l'espace d'aujourd'hui - également connue sous le nom d'activité extravéhiculaire (EVA) - l'idée d'une entreprise privée effectuant des opérations spatiales aussi difficiles est devenue beaucoup plus plausible. "Si Polaris Dawn réussit complètement avec son EVA commercial, ce sera un pas en avant, et cela suffira peut-être à convaincre la NASA", a déclaré Laura Forczyk, directrice générale de la société de conseil spatial Astralytical à Atlanta, en Géorgie.

Die vier Mitglieder der Polaris Dawn Crew am Kennedy Space Center.

Pendant ce temps, Polaris Dawn fournira des résultats scientifiques après son atterrissage dans le golfe du Mexique ou dans l'océan Atlantique dans les prochains jours. Le vaisseau spatial Crew Dragon de la mission, leRésiliencetransporte 36 expériences réalisées par 31 institutions différentes du Canada, d'Arabie saoudite et des États-Unis, dont beaucoup se concentrent sur la santé des astronautes. « Nous pouvons apprendre beaucoup de choses », a déclaré Isaacman lors d'une conférence de presse le 19 août. "Si nous arrivons un jour sur Mars, nous aimerions pouvoir y retourner et être en assez bonne santé pour en parler."

Plus d'équipages, plus de données

Polaris Dawn est la première des trois missions Polaris prévues, financées et dirigées par Isaacman, directeur général de la société de traitement des paiements Shift4 basée à Center Valley, en Pennsylvanie. L'un des objectifs du programme Polaris est de faire progresser les ambitions de vols spatiaux habités de SpaceX, basé à Hawthorne, en Californie. La troisième mission Polaris sera le premier vol habité de Le vaisseau spatial de SpaceX be, une méga-fusée entièrement réutilisable que la NASA utilisera dans les années à venir pour transporter des astronautes vers la surface lunaire dans le cadre de leur ambitieux programme Artemis a prévu.

Avant tout cela, Polaris Dawn teste certains aspects fondamentaux. D'une part, elle a présenté la combinaison EVA de SpaceX, la première combinaison de l'entreprise conçue pour protéger les personnes du vide spatial. Gillis et Isaacman portaient les combinaisons lors de leur sortie dans l'espace. "Nous n'avons pas perdu de vue", a déclaré Isaacman lors de la conférence de presse du 19 août, "à un moment donné, quelqu'un pourrait porter une version" de la combinaison lors d'une marche sur Mars.

De plus, la mission examine la santé des membres d’équipage à bord. "Les vols spatiaux ne sont qu'un énorme facteur de stress", déclare Jimmy Wu, directeur adjoint de l'Institut de recherche translationnelle pour la santé spatiale (TRISH) du Baylor College of Medicine de Houston, au Texas, qui collecte des données médicales auprès des voyageurs spatiaux commerciaux, y compris l'équipage de Polaris Dawn.

Les chercheurs pensent que les vols spatiaux habités privés fourniront des réponses sur la façon dont les voyages dans l’espace affectent la santé plus rapidement que les missions dirigées par le gouvernement avec des astronautes entraînés, car elles décollent plus fréquemment. "Il est vraiment difficile d'étudier les astronautes parce qu'il faut beaucoup de temps pour en amener ne serait-ce que 10 ou 12 dans des missions de six mois", explique Leigh Gabel, kinésiologue à l'Université de Calgary au Canada qui étudie les effets de la microgravité sur la santé des os. "Les voyages spatiaux privés pourraient nous donner un réel avantage."

Comment le corps gère l'espace

L'équipe de Gabe prendra des radiographies à haute résolution des poignets et des chevilles de l'équipage de Polaris Dawn une fois de retour sur Terre pour mesurer les effets de plusieurs jours de microgravité sur la structure osseuse. Ses travaux antérieurs avec des astronautes ayant passé du temps sur la Station spatiale internationale ont montré que des mois en microgravité peuvent affaiblir la structure interne des os de soutien, comme ceux des jambes, les empêchant de récupérer complètement même un an après leur retour sur Terre. 1

Plusieurs chercheurs utilisent Polaris Dawn pour mieux comprendre ce qui se passe avec le syndrome neuro-oculaire associé à l'espace (SANS), une condition dans laquelle les astronautes subissent des changements permanents - voire des dommages - dans leur vision. Les scientifiques soupçonnent que le SANS provient d'un liquide accumulé dans l'œil qui s'écoulerait normalement sous l'effet de la gravité terrestre. Travaillant avec l'ophtalmologiste Prem Subramanian et la chercheuse en santé spatiale Allie Hayman de l'Université du Colorado à Boulder, les membres de l'équipage de Polaris Dawn portent chacun une lentille de contact « intelligente » capable d'enregistrer la pression du fluide dans l'œil.

D'autres chercheurs étudieront les effets de l'exposition aux rayonnements spatiaux - des particules chargées de haute énergie - sur le corps en analysant l'ADN, l'ARN et d'autres échantillons biologiques provenant de l'équipage de Polaris Dawn. Il est important de noter que Polaris Dawn représente la première fois que bon nombre de ces analyses seront effectuées sur le même vaisseau spatial dans le cadre de deux missions différentes : Isaacman a également participé aux recherches SOMA et TRISH lorsqu'il commandait Inspiration4, une mission orbitale entièrement civile exploitée par SpaceX en 2021.

Isaacman est « l’une des personnes les mieux caractérisées qui aient jamais existé », dit Mason. "C'est la meilleure chance que nous ayons de comprendre ce qui arrive au corps avant d'aller dans l'espace, puis ce qui arrive au corps à chaque fois que vous allez dans l'espace."