Aider la médecine
Transformer les stations spatiales en usines sur orbite et profiter de l'absence de pesanteur pour produire à la chaîne des matériaux impossibles à fabriquer sur Terre ? D'aucuns y ont cru dans les années 1980, certifiant qu'en l'an 2000, ces techniques généreraient un marché d'une cinquantaine de milliards de dollars… La fièvre est retombée. « Il existe aujourd'hui un petit nombre de niches scientifiques où la microgravité facilite la conception, l'élaboration et l'évaluation de matériaux (comme les aérogels ou certains cristaux de protéines), mais on ne fabriquera jamais en apesanteur des matériaux “commerciaux” à des coûts compétitifs », assure Yves Garrabos, de l'Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (ICMCB) du CNRS. En revanche, les matériaux « pour » (et non « de ») l'espace font, eux, leur bonhomme de chemin. Meilleure illustration : les batteries. « Le satellite Spot 1, qui pesait 700 kilogrammes, emmenait 120 kilogrammes de batteries nickel-cadmium il y a vingt ans ! s'exclame Claude Delmas, directeur de l'ICMCB. Les batteries au lithium qui alimentent aujourd'hui les systèmes embarqués à bord des véhicules spatiaux sont trois fois moins lourdes que ces “ancêtres”. »

© S. Godefroy/CNRS Photothèque
La centrifugeuse de l'Agence spatiale européenne, installée au Medes, à Toulouse, permet d'exposer des sujets assis ou couchés à une force centrifuge allant jusqu'à 3G.
La médecine « spatiale » est plus prometteuse. Certains appareils ou procédures conçus pour le millier d'hommes et femmes qui, à ce jour, ont réalisé des vols habités sont désormais couramment utilisés dans les cabinets médicaux et les hôpitaux afin de parfaire les approches diagnostiques et thérapeutiques. Holter pour enregistrer en continu l'activité électrique du cœur, scanner portable pour évaluer la déminéralisation et la qualité osseuse, pompe à insuline implantable… : la liste des valorisations industrielles issues des recherches spatiales dans le domaine des sciences de la vie est impressionnante. Que l'environnement spatial soit un modèle original « d'hypersédentarité » intéresse aussi au plus haut point les physiologistes. « Les symptômes que l'on y observe (fonte des muscles, diminution de la capacité à l'effort, perturbations du système cardiovasculaire…) sont typiquement ceux d'un mode de vie sédentaire, indique Laurent Braak, directeur exécutif de l'Institut de médecine et de physiologie spatiales (Medes). Les recherches menées pour comprendre les mécanismes physiologiques liés aux effets négatifs de l'apesanteur et, par analogie, ceux de la sédentarité, s'avèrent d'intérêt général pour la santé humaine, en particulier pour un vieillissement sain. »
Un problème, surtout, motive Stéphane Blanc, en poste à l'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien1 : déterminer le rôle de la sédentarité dans les altérations métaboliques que présentent les sujets en surcharge pondérale et obèses. Dans ce contexte, explique-t-il, le modèle de simulation d'impesanteur par alitement prolongé – utilisé dans les laboratoires pour comprendre les conséquences sur l'organisme d'un séjour dans l'espace – est aussi « un modèle unique pour étudier chez des sujets sains les conséquences au long cours (jusqu'à trois mois !) de l'inactivité physique. Grâce à ce modèle, nous avons mis en évidence que l'inactivité entraîne une incapacité à utiliser les lipides (les graisses) de manière similaire à celle observée dans l'obésité et qui est considérée comme participant à la prise de poids ». Ces résultats étant observés dans « un contexte énergétique où les entrées sont égales aux sorties. Avec les alitements prolongés, nous disposons d'un modèle de recherche appliqué à la médecine spatiale d'un grand intérêt pour aborder des questions en physiopathologie humaine ».

© Saft
La batterie Li-Ion pour satellite géostationnaire, mise au point par la société française Saft, est composée d'un matériau conçu en collaboration avec l'ICMCB et le Cnes.
La médecine spatiale, par ailleurs, permet de mieux explorer et de mieux traiter « ici-bas » les troubles du système vestibulaire, qui « nous indique notre position dans l'espace, contrôle notre équilibre et participe au maintien de notre posture », poursuit Gilles Clément, du Centre de recherche cerveau et cognition (Cerco)2. En apesanteur, cet organe situé dans l'oreille interne, et en particulier les otolithes3 qui le composent, ne parvient plus à détecter la gravité, ce qui provoque des épisodes de désorientation spatiale. D'où la sensation qu'éprouvent astronautes et cosmonautes, après un vol, de marcher sur un sol mou et instable, de reculer lorsqu'ils penchent la tête vers l'avant, de perdre tout repère lorsqu'ils sont dans l'obscurité, etc. « Il est frappant de constater la similarité des troubles de la marche, de l'équilibre et de la perception chez les astronautes et ceux observés chez les patients vestibulaires dans la vie courante. Les méthodes d'investigation et de réhabilitation de la fonction otolithique utilisées pendant et après les vols spatiaux peuvent par conséquent trouver des applications en médecine clinique sur Terre », assure Gilles Clément, qui espère tester un nouveau dispositif de « stimulation otolithique » (un fauteuil tournant recréant une gravité artificielle grâce à la force centrifuge) sur la Station spatiale internationale dans les années à venir, et sur la Lune… en 2020.
POUR EN SAVOIR PLUS
A LIRE
> À la conquête de l'espace, De Spoutnik à l'homme sur Mars, Jacques Villain, Vuibert – Ciel et espace, 2007
> L'espace, nouveau territoire, Atlas des satellites et des politiques spatiales, sous la direction de Fernand Verger, Belin, 2002
> « L'espace, enjeux politiques », Hermès, n° 34, CNRS Éditions, coordonné par Isabelle Sourbès-Verger, 2002 : www.cnrseditions.fr/Sources/Liste_Bio.asp?
NP=Sourb%E8s-Verger+Isabelle
Notes :
1. Institut CNRS / Université Strasbourg-I.
2. Centre CNRS / Université Toulouse-III.
3. Les otolithes sont des petits cristaux mobiles reposant sur des cellules nerveuses et sensibles aux accélérations linéaires horizontales et verticales.