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A la découverte de Columbus, laboratoire européen de l'espace

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A la découverte de Columbus, laboratoire européen de l'espace

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Ce mois-ci, Space vous emmène au Centre Européen des Astronautes à Cologne, en Allemagne à la découverte de Columbus, le module européen de la Station spatiale internationale. Pendant ces dix dernières années il a été utilisé par les astronautes pour réaliser des expériences sur eux-mêmes, faire pousser des plantes et même développer de nouveaux métaux. Il y a dix ans, Columbus a pris une navette pour l'espace. Le premier laboratoire européen vola en orbite et fut soigneusement amarré à la Station Spatiale Internationale. Aujourd'hui, c'est un environnement de travail très fréquenté et l'un des lieux favori de l'astronaute Paolo Nespoli tout juste rentré de l'espace.

"Pour un astronaute européen c'est un peu comme à la maison. Par définition, quand un astronaute européen vole, il ou elle est responsable de Columbus, du laboratoire lui-même. Ce qui signifie qu'il doit l'entretenir, s'assurer que tout fonctionne", explique Paolo Nespoli.

L'astronaute de l'ESA Leopold Eyharts a supervisé l'installation du module de 10 tonnes en 1998. Il nous montre la reproduction de Columbus destinée à l'entraînement des astronautes ici à Cologne.

"J'ai été chanceux de faire partie de cette mission et d'être le premier astronaute européen à entrer dans Columbus et à allumer les lumières. C'est la réplique presque parfaite de ce qui est à bord de la Station Spatiale Internationale. Le module à l'intérieur est très bien organisé. C'est un laboratoire scientifique donc bien sûr nous avons de nombreuses installations scientifiques," explique Leopold Eyharts.

"Ici nous sommes dans un environnement de microgravité, donc nous pouvons mener nos expériences avec une longue exposition à la microgravité, et donc il y a une continuité scientifique", ajoute-t-il.

Etre capable de réaliser et de répéter des expériences a produit des résultats révolutionnaires comme cette recherche la réaction des plantes à la pesanteur. Les scientifiques veulent maintenant développer des systèmes pour produire de la nourriture pour les astronautes qui travaillent sur de longues missions.

"On peut réellement faire pousser des plantes dans une atmosphère de microgravité ou en apesanteur. Les plantes s'adaptent, elles peuvent germer à partir d'une graine, elles peuvent entrer dans un cycle de vie et produire de nouvelles graines donc elles peuvent assez bien s'adapter à ces conditions et c'est assez fascinant", explique Ann-Iren Kittang Jost, chercheur.

Une autre série d'expériences à consisté à exposer dans l'univers, en dehors du module, des formes de vies terrestres. Elles ont été placées dans des bacs, dans le vide de l'espace pendant un an et demi, certaines au soleil, d'autres à l'ombre, pour tester leur résistance.

"Trois de ces bacs ont été placés dans le Expose-E mission de l'ISS. Nous avons envoyé différents organismes de la bactérie au lichen et aussi quelques larves. Et quand ils sont revenus sur terre, plusieurs de ces organismes avaient survécus", explique Elke Rabbow, astrobiologiste.

La Station spatiale internationale a commencé en 1998 avec le module russe Zarya et aujourd'hui, elle possède des laboratoires scientifiques du Japon, de Russie et des Etats-Unis en plus de Columbus (de l'ESA).

Les astronautes à bord suivent un programme chargé d'expériences, dont de nombreuses sur eux-mêmes. Ils testent comment leurs muscles, leurs os, leur sang et leur cerveau réagissent dans l'espace.​ L'une des surprises a été de voir que le cerveau des astronautes avait réduit sont activité électrique et sa performance dans l'espace sans que l'on ne sache pourquoi.

​Pendant ce temps cette équipe a étudié la radiation, l'un des plus grands dangers pour les astronautes.

Au cours de cette expérience appelée Dosis3D, ils ont cartographié les variations de la radiation autour de Columbus.

"Dosis3D fonctionne depuis très longtemps, nous avons pu voir les changements dans l'environnement de la radiation parce que, par exemple, quand la station spatiale était relevée de 70 kilomètres d'altitude cela a modifié la radiation. Nous avons donc pu observer les variations liées au cycle solaire, en fonction de l'activité du soleil", explique Thomas Berger chef d'un groupe de recherche en biophysique.

Réaliser ces expériences dans un milieu sans pesanteur est unique, et Columbus est le seul endroit où les scientifiques peuvent étudier comment de nouveaux alliages de métaux se solidifient sans l'influence de la gravité.

L'outil est contrôlé à terre mais les scientifiques comptent sur les astronautes pour une aide concrète dans l'espace.

"Les astronautes sont importants pour nous, ils installent le matériel, par exemple, ils changent le système d'appareils photo. Pour certaines expériences on a besoin d'appareils photo avec une grande résolution spatiale ou pour d'autres expériences on a besoin d'un grand nombre d'images à la seconde. Ces changements d'appareil photos doivent être faits par les astronautes", détaille Thomas Volkmann, scientifique au centre aérospatial allemand.

La coopération entre les astronautes en orbite et les scientifiques sur terre va continuer et leurs recherches serviront notamment à l'exploration de la Lune et ensuite de Mars.

"La Station Spatiale Internationale est aussi un très bon outil pour préparer les explorations à venir; ça pourra être l'étude du corps humain, mais aussi la technologie, la robotique et toutes ces choses qui serviront aux explorations futures", explique Leopold Eyharts.

Les atronautes de l'ESA sur terre et dans l'espace vont continuer à faire avancer la science depuis un petit laboratoire.

"C'est incroyable que dans un espace relativement petit, parce que c'est un module, c'est comme une chambre, on puisse faire tout ce que l'on veut comme science spatiale", conclut Paolo Nespoli.

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