Le retour des États-Unis sur la Lune s’annonce complexe et nécessite une réévaluation complète des équipements astronautiques. Les missions Artemis viseront les régions polaires, où les températures extrêmes mettront à l’épreuve la mobilité des astronautes, nécessitant des innovations significatives dans la conception de leurs bottes et combinaisons spatiales.
Le retour des États-Unis sur la Lune ne sera pas une tâche simple. En effet, il s’agit d’un voyage vers l’un des environnements les plus hostiles du système solaire. Les astronautes du programme Artemis de la NASA devront repenser la conception de leurs bottes et combinaisons spatiales pour marcher sur notre satellite naturel.
Les voyages du programme Apollo vers la Lune, il y a 50 ans, se sont déroulés dans les régions les plus clémentes et équatoriales de la surface lunaire, où les températures les plus froides ont atteint environ -23 degrés Celsius.
Les missions Artemis, en revanche, sont prévues pour amener les astronautes dans les régions polaires extrêmes de la Lune, où les températures peuvent descendre jusqu’à -223 degrés Celsius.
L’équipement des missions Apollo, conçu pour des séjours de courte durée dans une zone modérée, ne sera pas suffisant pour des séjours prolongés dans cette région plus hostile.
C’est pourquoi des chercheurs de l’Université du Dakota du Nord se concentrent sur la biomécanique, l’étude du mouvement humain :
Notre recherche explore les effets des environnements extrêmes sur les schémas de mouvement humain et la marche, et notre laboratoire conduit des recherches que nous espérons un jour aideront les astronautes à explorer la Lune tout en protégeant leur corps.
On peut lire cela dans un article publié sur phys.org.
Crédit : Apollo11Space
Parmi tout l’équipement dont les astronautes auront besoin pour explorer la Lune, l’une des pièces les plus critiques sera les bottes qu’ils utiliseront pour les activités extravéhiculaires, c’est-à-dire lorsqu’ils quittent leur vaisseau spatial pour marcher sur la Lune. Ces bottes doivent résister aux conditions environnementales rigoureuses.
Étant donné que les pôles lunaires sont beaucoup plus froids que d’autres régions, les bottes devront efficacement retenir la chaleur.
La version actuelle de la botte lunaire utilise une plaque thermique rigide, généralement intégrée dans la semelle de la botte. Celle-ci est rigide et ne se plie ni ne floppe. Ces plaques n’étaient pas utilisées lors des premières missions Apollo.
Les bottes des astronautes sont essentielles au succès des missions lunaires
Bien que cette addition à la botte soit nécessaire pour garder les pieds des astronautes au chaud, elle empêche également la flexion du chaussure, et la semelle rigide limite le mouvement naturel du pied, en particulier l’articulation du gros orteil, appelée métatarso-phalangienne, ou MTP. Cette MTP se plie et se fléchit pour faciliter les schémas de marche et de course normaux.
Lors de la marche, l’articulation MTP permet au gros orteil de s’étendre vers l’avant. L’extension du gros orteil déclenche un mécanisme qui, en termes simples, permet de faire un pas. Ce mécanisme permet également au pied de devenir rigide et de soutenir le poids du corps pendant le pas.
Étant donné que ce mécanisme n’est pas bien étudié, notamment sous la gravité lunaire, il pourrait devenir problématique si les bottes empêchent les pieds des astronautes de se plier.
Le succès des missions spatiales dépend d’une multitude de détails, et bien que cela puisse sembler insignifiant, la flexibilité de la semelle des bottes des astronautes est un aspect qui peut avoir un impact sur leur santé sur la Lune.
Bien qu’un astronaute puisse se sentir bien à court terme – quelques jours ou semaines -, un séjour prolongé sur la Lune peut entraîner des blessures au pied qui peuvent, à leur tour, affecter d’autres parties du corps.
Les scientifiques envisagent le corps d’un astronaute comme une chaîne cinétique
Les kinésiologues analysent le corps humain comme s’il s’agissait d’une chaîne cinétique. Autrement dit, si une partie inférieure du corps est blessée, la partie supérieure doit compenser certaines de ses fonctions.
Un problème survenant au niveau du pied peut affecter la façon dont une personne marche et se tient debout, entraînant davantage de blessures le long de la chaîne cinétique à travers des mécanismes compensatoires.
Ainsi, la chaîne cinétique décrit comment une lésion dans la partie inférieure du corps peut entraîner des blessures chroniques à d’autres articulations plus hautes dans le corps.
Équipe de la mission Artemis II de la NASA
Alors que la NASA prépare le retour des astronautes sur la Lune, les chercheurs devront en apprendre davantage sur la marche lunaire pour comprendre comment le pied réagit lors des déplacements sous la gravité de notre satellite naturel.
Ce qu’ils découvriront aidera à concevoir et améliorer l’équipement des astronautes.