Comment garder les "sous-vêtements" partagés de la combinaison spatiale propres ?

La sortie dans l'espace est un moment fort de la carrière de tout astronaute. Mais il y a un inconvénient : enfiler votre combinaison spatiale signifie partager certaines sous-couches déjà portées. Une nouvelle étude de l'ESA étudie la meilleure façon de garder ces articles propres et hygiéniques alors que les humains s'aventurent sur la Lune et au-delà.

À l'époque de la navette spatiale, chaque astronaute recevait sa propre "unité de mobilité externe", le terme officiel désignant une combinaison spatiale. Mais les équipages à bord de la Station spatiale internationale sont passés au partage de combinaisons, avec des segments de tailles différentes assemblés pour s'adapter à un marcheur spatial donné.

L'astronaute de l'ESA Thomas Pesquet enfilant sa combinaison spatiale d'unité de mobilité externe (EMU), avec son vêtement de refroidissement liquide et de ventilation visible. Thomas a enfilé la vérification de l'ajustement de la combinaison spatiale dans l'article de test du sas de la station spatiale (SSATA) dans le laboratoire des systèmes d'équipage du Johnson Space Center de la NASA en septembre 2020, avant sa mission Expedition 65 vers la Station spatiale internationale. Crédit : NASA-Robert Markowitz

Le premier article que les marcheurs de l'espace portent est une couche (jetable) «Vêtement à absorption maximale», puis leur propre «Sous-vêtement de confort thermique», suivi du vêtement de refroidissement et de ventilation liquide (LCVG) semblable à un sous-vêtement long. Porté à même la peau, le LCVG intègre des tubes de refroidissement liquide et une ventilation par gaz pour garder son porteur au frais et à l'aise pendant l'effort physique soutenu du travail dans le vide poussé.

Mais le LCVG est réutilisé par différents astronautes avec les combinaisons spatiales elles-mêmes. Une telle réutilisation devrait se développer une fois que les équipages seront établis à bord de la passerelle plus tard cette décennie, une nouvelle station spatiale internationale en orbite lunaire.

Avec un tel partage à long terme à l'esprit, l'ESA a lancé un nouveau projet appelé "Technologie de revêtement biocide avancée pour réduire l'activité microbienne", ou BACTeRMA en abrégé.

L'astronaute de l'ESA Thomas Pesquet essayant une combinaison spatiale. Les gants sont faits sur mesure et les jambes et les bras peuvent être ajustés à volonté, mais le torse est rigide et ne se décline qu'en trois tailles : M, L et XL. Cette photo a été prise au Sonny Carter Training Facility – Flight Crew Equipment Suit Lab du Johnson Space Center de la NASA. Crédit : NASA-Robert Markowitz

"Les textiles de vol spatial, en particulier lorsqu'ils sont soumis à une contamination biologique - par exemple, les sous-vêtements de combinaison spatiale - peuvent poser des risques techniques et médicaux lors de vols de longue durée", explique Malgorzata Holynska, ingénieure en matériaux à l'ESA.

«Nous étudions déjà des matériaux candidats pour les couches extérieures des combinaisons spatiales, ce projet de développement technologique précoce est donc un complément utile, examinant de petites molécules tueuses de bactéries qui pourraient être utiles pour toutes sortes de textiles de vol spatial, y compris les intérieurs de combinaisons spatiales.»

Vue d'artiste de la passerelle lunaire. Sa trajectoire de vol est une orbite hautement elliptique autour de la Lune – la rapprochant à la fois relativement près de la surface de la Lune mais aussi loin, ce qui facilite la prise en charge des astronautes et des fournitures depuis la Terre – autour d'un voyage de cinq jours. Crédit : ESA

Christophe Lasseur, spécialiste des systèmes de survie à l'ESA, ajoute : « L'hygiène est toujours une préoccupation à bord de la Station spatiale internationale. Les astronautes portent leurs vêtements un jour sur deux, puis ils finissent par être éliminés - brûlés à l'intérieur d'un vaisseau spatial rentrant. Mais il y a des objets et des surfaces qui doivent être partagés.

La méthode standard de prévention de la contamination biologique est l'utilisation de matériaux antimicrobiens tels que l'argent ou le cuivre, dont les ions en présence d'oxygène ou d'eau perturbent le fonctionnement normal de la physiologie microbienne.

Vue au microscope électronique à balayage des textiles de test. Crédit : OeWF

"Le problème est que leur utilisation à long terme peut provoquer des irritations cutanées, tandis que les métaux eux-mêmes peuvent ternir avec le temps", explique Seda Özdemir-Fritz Bacterma, scientifique du projet du Forum spatial autrichien (Österreichisches Weltraum Forum /OeWF), maître d'œuvre du projet. .

« Pour proposer une alternative, nous collaborons avec le Vienna Textile Lab. Ils ont un accès exclusif à une collection bactériographique unique. Ces micro-organismes produisent des métabolites dits secondaires. Ces composés sont généralement colorés et certains présentent des propriétés polyvalentes : antimicrobiennes, antivirales et antifongiques.

L'ESA collabore avec le Forum spatial autrichien et le laboratoire textile de Vienne sur l'utilisation des propriétés des métabolites dits secondaires pour prévenir la contamination bactérienne. Les bactéries elles-mêmes produisent ces composés, qui présentent des propriétés antimicrobiennes, antivirales et antifongiques, pour se protéger des conditions environnementales. Crédit : OeWF

"Cela peut sembler contre-intuitif de se débarrasser des microbes en utilisant les produits des microbes, mais toutes sortes d'organismes utilisent des métabolites secondaires pour se protéger des conditions environnementales extrêmes. Le projet les examinera en tant que finition textile antimicrobienne innovante.

Projet BACTERMA. Crédit : ESA

Le projet développera et testera d'autres finitions textiles innovantes aux propriétés antimicrobiennes. Le Forum spatial autrichien et le Vienna Textile Lab testeront les textiles traités pour leurs propriétés antimicrobiennes et les exposeront à la transpiration et aux radiations. De la poussière lunaire simulée sera également ajoutée au mélange, car on s'attend à ce que l'environnement de travail des astronautes devienne poussiéreux après des voyages répétés à la surface de la Lune ou Mars.

"Les tests de rayonnement simuleront un stockage prolongé dans l'environnement de l'espace lointain", ajoute Malgorzata. "Les radiations sont connues pour vieillir et dégrader les textiles de manière complexe."

L'idée du projet BACTeRMA d'une durée de deux ans a été proposée par l'OeWF en coopération avec le Vienna Textile Lab en tant que sous-traitant, via la plate-forme d'innovation Open Space de l'ESA, à la recherche d'idées prometteuses pour la recherche spatiale à partir de n'importe quelle source.

L'OeWF est une organisation de recherche spatiale : différents experts de divers domaines scientifiques se réunissent au sein de l'OeWF pour travailler sur des sujets spatiaux, avec un accent particulier sur la technologie des combinaisons spatiales.

« Christophe Colomb avait besoin de constructeurs de navires pour mener à bien son voyage, et c'est le genre de contribution que nous, à l'OeWF, espérons apporter », déclare Seda Özdemir-Fritz. "Nous nous intéressons aux facteurs humains impliqués dans les futures missions Moon Mars, nous effectuons donc des simulations et des analyses" d'astronautes analogiques "."

Photo en vedette : L'astronaute David A. Wolf, spécialiste de mission, les pieds bien ancrés dans un dispositif de retenue à l'extrémité du télémanipulateur de la station spatiale (SSRMS) ou Canadarm2, semble suspendu au-dessus d'une partie de la Terre fortement couverte de nuages. Les astronautes Wolf et Piers J. Sellers étaient les marcheurs spatiaux assignés pour cette deuxième sortie dans l'espace STS-112 ainsi que les deux autres. Crédit : NASA