Le 25 juin, les astronautes Shane Kimbrough et Thomas Pesquet ont réussi une EVA (activité extravéhiculaire, ou sortie dans l’espace) de près de sept heures pour installer des panneaux solaires sur la Station spatiale internationale. Que faut-il faire pour enfiler une combinaison spatiale et s’aventurer dans une mission aussi technique et dangereuse? Étonnamment, l’un des principaux critères (outre les années d’entraînement des astronautes) est la taille du corps.
Les capacités de sortie extravéhiculaire ont fleuri à l’époque de la navette spatiale de la NASA. Les astronautes ont chevauché des bras robotisés, ont flotté dans le vide en utilisant des jetpacks pour se diriger, ont encerclé des satellites à la main et ont construit la station spatiale internationale (ISS). Ils ont fait tout cela en portant des combinaisons spatiales basées sur le design développé pour la première fois pour les missions Apollo dans les années 1960.
Chaque combinaison est un vaisseau spatial de forme humaine, comportant un sac à dos qui abrite un système de survie primaire, un vêtement extérieur stratifié et pressurisé pour protéger les astronautes de l’environnement spatial, et un sous-vêtement long john qui fait circuler de l’eau réfrigérée par des tubes sur le corps pour empêcher les astronautes d’avoir trop chaud dans leur combinaison.
Lors de la conception de ces combinaisons spatiales nouvelle génération en 1974, la NASA a opté pour une approche modulaire smoking, dans laquelle les différents composants (torse supérieur, torse inférieur, casque, bras et gants) pouvaient être mélangés et assortis pour s’adapter à chaque astronaute. Les combinaisons étaient disponibles en cinq tailles, de l’extra small à l’extra large, et étaient principalement basées sur des formes corporelles masculines – les femmes n’étaient pas éligibles au programme des astronautes de la NASA avant 1978.
Avance rapide de 47 ans et Kimbrough et Pesquet portaient exactement ces mêmes combinaisons spatiales en travaillant sur l’ISS, malgré le fait que les combinaisons n’étaient conçues que pour durer 15 ans.
De nos jours, les combinaisons spatiales de la NASA ressemblent moins à un tailleur sur mesure qu’à un stock de restes dans un centre commercial d’occasion; sur les 18 combinaisons fabriquées à l’origine par le programme next-gen, il n’en reste que quatre complètes. Quatre ont été perdues dans les catastrophes de Challenger et Columbia, et d’autres sont arrivées en fin de vie et n’ont pas été remplacées.
Cela signifie que pour être sélectionné pour une sortie dans l’espace de l’ISS, un astronaute doit correspondre à l’une des deux tailles disponibles restantes: homme moyen, ou homme grand. La première sortie extravéhiculaire exclusivement féminine, prévue en mars 2019, a dû être reportée car seule une combinaison de taille moyenne était disponible. Une autre combinaison moyenne a finalement été bricolée à partir de pièces de rechange, et les astronautes Christina Koch et Jessica Meir ont effectué avec succès leur sortie dans l’espace révolutionnaire le 18 octobre 2019.
La réponse de la NASA aux jeans boyfriend : Christina Koch (à gauche) et Jessica Meir ont porté des combinaisons spatiales de taille masculine pour leur sortie pionnière entièrement féminine dans l’espace en 2019. NASA/AP
La plupart des EVA sont effectuées par paires, et les contrôleurs de vol chorégraphient méticuleusement les activités de chaque astronaute bien à l’avance, afin de minimiser les temps morts et d’accomplir les tâches aussi efficacement que possible.
Chaque participant à une EVA subit jusqu’à dix heures d’entraînement par heure d’EVA, dans une piscine de 12 mètres de profondeur dans laquelle les astronautes s’exercent à tous les aspects de leur sortie dans l’espace, en utilisant des maquettes grandeur nature des composants de l’ISS.
Pendant l’EVA proprement dite, les contrôleurs de mission au sol gardent un œil attentif sur les progrès des astronautes, qui peuvent communiquer avec le contrôle au sol, leur binôme EVA et les membres d’équipage de l’ISS si nécessaire.
Une combinaison spatiale russe Orlan (aigle de mer), qui, contrairement à la conception de la NASA, a subi plusieurs mises à jour au cours du dernier demi-siècle. Steven Moore
L’espace est un environnement difficile. La combinaison spatiale offre une protection contre les radiations, les températures extrêmes (allant de -270℃ à +120℃), et les petites particules de débris. Pour se prémunir contre le risque d’être touché par des débris spatiaux , les sorties extravéhiculaires sont programmées pour des périodes à faible risque, en fonction du suivi des objets connus.
Les astronautes doivent également prendre des mesures pour éviter le mal de décompression, ou the bends. Un peu comme un plongeur sous-marin qui remonte trop vite d’une plongée profonde, un astronaute qui passe trop vite de la station spatiale pressurisée à la pression plus faible à l’intérieur de sa combinaison spatiale peut souffrir de bulles d’azote douloureuses et potentiellement mortelles qui se forment dans son sang. Avant une sortie extravéhiculaire, les astronautes campent toute la nuit dans le sas de l’ISS à une pression réduite, afin de s’acclimater avant d’enfiler leur combinaison spatiale.
Il fait froid dehors, veillez à vous emmitoufler chaudement (mais pas trop). NASA/AP
Personne n’est mort au cours d’une sortie extravéhiculaire, mais il s’en est fallu de peu. La toute première sortie dans l’espace, effectuée par le cosmonaute soviétique Alexei Leonov en 1965, a failli se terminer en catastrophe lorsque l’expansion de sa combinaison dans le vide spatial a failli l’empêcher de remonter dans la capsule Voskhod.
Et le 16 juillet 2013, Luca Parmitano est entré dans l’histoire avec deux premières: le premier Italien à effectuer une sortie dans l’espace, et la première quasi-noyade dans l’espace. Une semaine avant sa sortie extravéhiculaire, l’un des tuyaux d’eau de sa combinaison spatiale avait pris l’eau. Mais cette information n’a pas été transmise à la chaîne de commandement, et les contrôleurs de mission ont autorisé son EVA à commencer.
En une heure, Luca avait presque deux litres d’eau dans son casque, le laissant lutter pour respirer. Incapable de voir à travers sa visière ou de communiquer avec ses collègues, Luca a dit qu’il avait utilisé son filin pour se frayer un chemin jusqu’à la sécurité du sas.
La sortie dans l’espace quasi désastreuse de Luca Parmitano était le pire cauchemar de tout claustrophobe. Dmitri Lovetsky/AP
Nul doute que lui et d’autres astronautes auront à cœur d’enfiler les nouvelles combinaisons spatiales d’exploration à mobilité extravéhiculaire (xEMU) de la NASA actuellement en cours de développement pour le programme Artemis, le retour tant attendu de la NASA sur la Lune.
Avec un peu de chance, les moonwalkers d’Artemis auront plus d’options pour enfiler leur combinaison, ce qui signifie que les astronautes pourront être sélectionnés pour des missions parce qu’ils ont l’étoffe qu’il faut, sans avoir besoin également d’avoir la bonne taille.
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