Une étude révèle que les femmes astronautes sont plus efficaces, suggérant de futures missions spatiales avec des équipages entièrement féminins

Alors que les humains contemplent la vie sur d’autres planètes, nous sommes immédiatement confrontés à deux choix. L’un est un voyage vers un autre système solaire qui prendrait des dizaines de milliers d’années (avec la technologie actuelle), nécessitant environ 2 000 générations pour vivre leur existence dans les confins exigus d’un vaisseau spatial tout en adhérant à un système strict de contrôle de la population. L’autre choix est Mars.

Mars présente plusieurs avantages, dont la proximité n’est pas le moindre, éliminant le besoin de pousser les gens hors des sas lorsque le vaisseau spatial est à pleine capacité. Cela permettrait également à une équipe avancée de mettre en place une infrastructure de base et d’être la plus efficace – l’équipe devrait être entièrement féminine.

Des chercheurs de l’équipe de médecine spatiale de l’Agence spatiale européenne en Allemagne ont mené une étude publiée dans Rapports scientifiques qui a révélé que les femmes astronautes ont des besoins en eau inférieurs pour l’hydratation, la dépense énergétique totale, la consommation d’oxygène (O2), le dioxyde de carbone (CO2) et la production de chaleur métabolique pendant les missions d’exploration spatiale par rapport à leurs homologues masculins.

Dans l’étude, « Effets de la taille corporelle et de l’exercice de contre-mesure sur les estimations des ressources de survie pendant les missions d’exploration avec équipage entièrement féminin », l’équipe a utilisé une approche développée pour estimer les effets de la « taille » corporelle sur les besoins de survie chez les astronautes masculins. Pour tous les paramètres à toutes les statures, les estimations pour les femmes étaient inférieures à celles des astronautes masculins comparables.

Lorsque l’on considère l’espace limité, l’énergie, le poids et les systèmes de survie emballés dans un vaisseau spatial lors d’une longue mission, l’étude révèle que la forme féminine est le type de corps le plus efficace pour l’exploration spatiale.

Selon la NASA, le coût d’acheminement des charges utiles vers la Station spatiale internationale (ISS) est de 93 400 $ par kg. L’étude a révélé que lors d’une mission de 1080 jours, un équipage entièrement féminin de quatre membres aurait besoin de 1695 kg de poids de nourriture en moins. Avec quelques calculs simples, la mission pourrait économiser plus de 158 millions de dollars et libérer 2,3 m3 d’espace (emballages alimentaires), soit l’équivalent d’environ 4 % du volume habitable (60 m3) d’un module HALO « Gateway » dans l’orbite lunaire proposée par la NASA. station spatiale. Les deux facteurs seraient très importants sur le plan opérationnel, mais il y a plus.

Par rapport à une étude précédente sur des astronautes masculins théoriques, l’effet de la taille corporelle sur la dépense énergétique totale était nettement moindre chez les femmes, avec des différences relatives allant de 5% à 29% inférieures. Par rapport à la stature du 50e centile pour les femmes américaines (1,6 m), les réductions étaient encore plus importantes à 11 % à 41 %. Cela se traduit par une réduction de la consommation d’oxygène, de la production de CO2, de la chaleur métabolique et de la consommation d’eau.

Lorsqu’ils sont exposés à la microgravité prolongée de l’espace, de mauvaises choses arrivent aux corps des astronautes. Les changements physiologiques induisent une atrophie musculaire, une perte osseuse et une capacité aérobie et sensorimotrice réduite, affectant potentiellement la santé des membres d’équipage et leur capacité à effectuer des tâches de mission.

L’exercice dans l’espace est appelé « exercice de contre-mesure » car il est conçu pour contrer les effets physiologiques de l’apesanteur. Au cours de ces exercices (deux exercices aérobiques de 30 minutes, six jours par semaine), les astronautes ont des taux plus élevés de consommation d’O2, de production de CO2, de production de chaleur métabolique et ont besoin de plus d’eau pour se réhydrater.

Alors que la taille du corps à elle seule est corrélée aux paramètres énergétiques (taille plus petite, moins d’énergie utilisée), les missions nécessitant des exercices de contre-mesure augmentent cette disparité car les corps plus grands utilisent plus d’énergie, ont besoin de plus d’oxygène, produisent plus de CO2 et créent plus de chaleur. De plus, l’étude a révélé que les femmes perdaient 29 % d’eau en moins par la transpiration au cours d’une seule séance d’exercice de contre-mesure aérobie et avaient donc besoin de moins d’eau pour se réhydrater.

Les différences théoriques entre les femmes et les hommes astronautes résultent des besoins en O2 au repos et à l’exercice inférieurs des femmes astronautes, qui sont plus légères que les hommes astronautes à stature équivalente et ont une VO2max relative plus faible (la vitesse à laquelle le cœur, les poumons et les muscles peuvent utiliser efficacement l’oxygène pendant l’exercice).

Outre l’utilisation des ressources, les espaces de travail fonctionnels présentent également des avantages, en particulier lorsque plusieurs astronautes travaillent dans la même zone confinée, comme cela se produit souvent sur l’ISS. À bord de l’ISS, les astronautes ont juste assez de place pour se tenir debout et travailler côte à côte ou dos à dos si nécessaire. Les espaces de l’engin proposé pour la passerelle de la NASA sont plus étroits, créant un environnement moins ergonomique pour que plusieurs membres d’équipage puissent travailler ensemble. Des espaces plus restreints pourraient fonctionner tout aussi efficacement avec un équipage réduit.

Les données de l’étude, combinées à l’évolution vers un espace d’habitat de plus petit diamètre pour les modules de mission actuellement proposés, suggèrent qu’il pourrait y avoir plusieurs avantages opérationnels pour les équipages entièrement féminins lors des futures missions d’exploration spatiale humaine, l’amélioration la plus significative provenant des femmes plus courtes.

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