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Technologie et sciences

Le Canada ouvre la voie en matière de soins de santé pour les astronautes — à utiliser ici aussi sur Terre

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Alors que les humains recommencent leur incursion vers la lune, il y a de très sérieuses questions sur la façon de s’assurer que nous pouvons le faire en toute sécurité.

Après tout, l’espace est dangereux. Très dangereux. Il y a la menace que votre fusée pourrait exploser, ou il pourrait y avoir un problème avec votre vaisseau spatial. Il existe également un risque de débris spatiaux ou de météoroïdes.

Mais la plus grande menace est pour notre santé.

Nos corps ont été conçus pour la Terre : sa gravité, son air, son atmosphère. Il n’y a rien de tout cela dans l’espace, plus le rayonnement spatial mortel à prendre en compte.

Et puis il n’y a que les soucis de santé au quotidien.

C’est pourquoi l’Agence spatiale canadienne (ASC) travaille à développer une technologie à utiliser dans l’espace pour aider les astronautes à rester aussi en sécurité que possible dans le cadre de son initiative Health Beyond. Mais la prime ? Cette technologie est d’abord développée pour ceux d’entre nous qui vivent ici sur Terre.

L’astronaute Chris Hadfield effectue une évaluation de sa condition physique à bord de la Station spatiale internationale en 2012. (NASA)

L’une des initiatives de l’ASC se fait en collaboration avec Incidence Canada (un effort pangouvernemental pour financer l’innovation). Appelé le Défi des soins de santé dans l’espace lointainil s’agit d’un concours ouvert aux entreprises qui souhaitent développer de nouvelles technologies de diagnostic et de détection qui seront utilisées dans les communautés éloignées du Canada et pour les astronautes lors de leurs missions dans l’espace lointain vers la lune et éventuellement vers Mars.

« Nous pensons que lorsque les astronautes passeront plus de temps sur la lune et se prépareront à aller sur Mars, ils devront augmenter leur capacité à prendre soin de leur propre santé, à être autonomes, en matière de santé soins », a déclaré Annie Martin, gestionnaire de portefeuille Health Beyond à l’ASC.

« Mais alors que nous nous préparons pour ces missions, nous cherchons à appliquer ce que nous apprenons, ce que nous développons pour les Canadiens, à améliorer l’accès aux soins de santé, et plus précisément, nous pensons aux communautés médicalement isolées. Ainsi, les communautés dans le Nord, les régions rurales, les communautés autochtones, le déploiement militaire, la gestion des catastrophes, les équipes de sauvetage, etc. »

Certaines personnes pourraient se demander ce que l’exploration spatiale fait pour nous ici, chez nous, mais il y a de nombreuses choses qui sont sorties des humains vivant et travaillant dans l’espace – ce que les agences spatiales appellent des retombées. Certains plus notables incluent moniteurs de fréquence cardiaque, capteurs utilisé dans les appareils photo reflex numériques, un analyseur d’os utilisé pour surveiller les personnes atteintes d’ostéoporose et des choses comme mousse à mémoire de forme et aspirateurs sans fil.

Même la technologie du Canadarm est utilisée dans cerveau, chirurgies cardiaques et vertébrales.

À défis similaires, solutions similaires

Cependant, cette fois, le CSA fait l’inverse. Au lieu d’inventer quelque chose pour l’utiliser dans l’espace, l’ASC et Impact Canada recherchent une technologie qui peut être utilisée pour servir les Canadiens, mais qui peut aussi être utilisé dans l’espace pour les astronautes.

Cela est devenu plus pressant après que le Canada a accepté d’aider à construire la passerelle lunaire, une station spatiale qui orbitera autour de la lune, et plus encore lorsque le Canada a signé pour le Accords d’Artémisqui est l’accord pour participer à notre retour sur la lune, sur Mars et éventuellement au-delà.

Cette illustration montre à quoi ressemblera la station spatiale Lunar Gateway, ainsi que le Canadarm3, fourni par MDA, basé à Brampton, en Ontario. (MDA)

Dans cet esprit, en 2021, le Deep Space Healthcare Challenge a été lancé.

Il y a trois étapes du défi avant le prix final de 500 000 $. Déjà 20 entreprises ont atteint l’étape 2.

Quelques Finalistes de l’étape 1 comprennent des recherches de l’Université McMaster, de l’Université de Montréal et de plusieurs entreprises indépendantes de partout au pays.

Les innovations proposées comprennent un appareil à ultrasons automatisé mains libres, par Sonoscope Inc. de Longueuil, au Québec; un IRM ultraléger par Pelican MRI de Saskatoon; et un assistant médical virtuel alimenté par l’intelligence artificielle par ADGA Group Consultants Inc. d’Ottawa.

L’astronaute canadien Dr David Saint-Jacques fait partie du jury d’Impact Canada. Il n’est pas étranger aux soins de santé à distance ou à la vie dans l’espace. Il a passé 204 jours à bord de l’ISS du 3 décembre 2018 au 24 juin 2019, le plus long de tous les Canadiens.

Mais avant d’être astronaute, il était médecin et co-chef de la médecine au Centre de santé Inuulitsivik à Puvirnituq, au Nunavik, une communauté inuite de la baie d’Hudson.

Pendant qu’il était sur l’ISS, il portait une chemise appelée Bio-Monitor qui suit les signes vitaux comme la fréquence cardiaque, la respiration, la température de la peau et plus encore. C’est un exemple de quelque chose qui, selon lui, pourrait être utilisé dans les collectivités éloignées.

Saint-Jacques essaie le Bio-Monitor, une nouvelle technologie canadienne, pour la première fois dans l’espace en 2019. Le système innovant de chemise intelligente est conçu pour mesurer et enregistrer les signes vitaux des astronautes. (ASC/NASA)

« Imaginez un aîné atteint d’une grave maladie pulmonaire chronique. Peut-être que vous pouvez voir les premiers signes avant qu’il ne s’effondre vraiment et qu’il doive être évacué », a déclaré Saint-Jacques.

« Peut-être que nous pouvons l’aider avec des antibiotiques avant … il commence à y avoir des signes de respiration plus rapide, par exemple. Donc tout cela est un rêve de ciel bleu, mais je suis frappé de voir à quel point la pratique de la médecine dans un région éloignée et dans l’espace ont parce que c’est fondamentalement les mêmes problèmes de longue distance, de manque d’équipement, de manque de personnel spécialisé, de retards de communication. »

Des défis similaires signifient des solutions similaires, a-t-il déclaré.

Être un leader mondial

Le Dr Farhan Asrar est professeur adjoint à la faculté de médecine de l’Université de Toronto, mais il s’intéresse également de près à la façon dont la technologie utilisée dans l’espace peut nous être bénéfique ici sur Terre. Plus récemment, il a publié un article dans la revue Canadian Family Physician co-écrit par Saint-Jacques et l’ancien astronaute et médecin canadien Dave Williams.

« Les gens pourraient ne pas se rendre compte que la télémédecine moderne, les origines sont essentiellement basées sur les programmes spatiaux et les agences qui se connectent avec les astronautes », a déclaré Asrar. « Nous avons utilisé différentes versions des soins virtuels et de la médecine à distance, même en ce moment, alors qu’il y avait tout un verrouillage en cours. »

Et il croit que le Canada, avec son petit budget et sa population moins nombreuse que les États-Unis, tient bon lorsqu’il s’agit de fournir des soins de santé dans l’espace.

L’astronaute David Saint-Jacques manipule le bio-analyseur à bord de la station spatiale en 2019. Le bio-analyseur fournit les résultats des tests sanguins en deux à trois heures. À l’avenir, la technologie canadienne pourrait également aider à surveiller la santé des astronautes tout au long de leurs missions à bord de la station. (ASC/NASA)

« Je pense que ce que j’apprécie vraiment, l’Agence spatiale canadienne dans son ensemble, ils ont en quelque sorte examiné … quelle est l’expertise que nous pouvons encore être un chef de file mondial, et vraiment se concentrer dessus ou se spécialiser dans ces domaines spécifiques , » il a dit.

Cette expertise comprend des astronautes-médecins leaders comme le Dr Bob Thirsk, Williams, Saint-Jacques et la neurologue Dr Roberta Bondar, a noté Asrar.

« Le leadership qu’ils ont assumé au niveau mondial, je dirais que c’est certainement quelque chose que le Canada a joué dans le domaine des soins de santé et de l’espace. »

L’ASC organise son sommet Health Beyond 2022 du 29 novembre au 1er décembre pour souligner le travail visant à placer le Canada à l’avant-garde non seulement des soins de santé dans l’espace lointain, mais aussi de la prestation de soins de santé aux communautés éloignées.

Le gestionnaire de portefeuille de Health Beyond, Martin, a déclaré que l’avenir s’annonce brillant pour l’innovation canadienne et l’avenir des soins de santé, tant dans l’espace que sur la terre ferme.

« L’exploration spatiale est certainement un moteur d’inspiration, inspirant la prochaine génération et cette idée d’explorer plus avant pour voir ce que nous ne savons pas », a déclaré Martin de l’ASC.

« Nous sommes des explorateurs… mais alors que nous explorons cet inconnu et cherchons où nous pouvons étendre notre présence dans l’univers, nous devons assurer la sécurité de ces explorateurs. Et ce faisant, nous faisons progresser des technologies qui ont des effets immédiats. bénéfice sur Terre. »

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La mission Artemis sur la lune est guidée par Kepler, Newton et Einstein

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La capsule Orion de la NASA est un triomphe de la technologie et de l’ingénierie. Mais son chemin compliqué en forme de huit alors qu’il voyage de la Terre au-delà de la lune et revient doit tout à certaines lois fondamentales découvertes il y a des centaines d’années.

Les machines sont peut-être modernes, mais les idées sont venues de Johannes Kepler, Isaac Newton et Albert Einstein.

À certains égards, les engins spatiaux ressemblent à des projectiles tirés par un canon. Ils puisent toute leur énergie au début du vol, puis la plupart du temps roulent librement pour le reste du voyage, avec une trajectoire déterminée par les lois de la physique. Grâce à des penseurs profonds du passé, ces lois ont été établies avec une telle précision que nous sommes capables de tirer des roquettes sur une cible mobile à plus de 300 000 km avec un boulet de canon qui met trois jours pour y arriver.

Dès le premier instant où les moteurs de la fusée Space Launch System s’enflamment, Isaac Newton troisième loi du mouvement, entre en jeu. L’action des gaz chauds se dilatant à partir d’une tuyère de fusée provoque une réaction égale et opposée qui soulève la gigantesque machine vers le haut et sur les côtés (en aval, dans la terminologie des fusées), de plus en plus vite et hors de l’atmosphère terrestre.

Au cours de la mission Artemis I, la capsule Orion suivra une orbite complexe en huit pour s’approcher de la Lune et revenir sur Terre. (NASA)

Le mouvement latéral est critique. La fusée doit atteindre, non seulement la bonne hauteur, mais la bonne vitesse, par rapport à la surface de la Terre, pour rester en orbite avant de couper ses moteurs. À ce stade, il est en chute libre, car la gravité l’attire vers la surface de la planète, et sa vitesse précise garantit qu’il manque.

Une autre façon d’y penser, c’est qu’il tourne autour des parois du puits de gravité de la Terre. Albert Einstein décrivait l’espace comme une membrane flexible qui pouvait être étirée et incurvée par la masse, comme la surface d’un trampoline. Imaginez une boule de bowling au centre du trampoline créant une dépression en forme de cône avec le vaisseau spatial comme une balle de baseball roulant autour de lui en suivant la courbe. Cette courbe dans l’espace-temps est ce que nous percevons comme la gravité.

Après une orbite autour de la Terre, Newton a été de nouveau appelé alors que le moteur-fusée d’Orion était allumé pour donner au vaisseau spatial la vitesse supplémentaire dont il avait besoin pour sortir du puits de gravité et se diriger vers la lune. Le voyage aller est un chemin incurvé car la Terre et la Lune sont en orbite dans le puits de gravité du soleil, qui s’étend jusqu’au bord du système solaire.

Vue d’artiste du puits gravitationnel de la Terre. (NASA)

Calculer des trajectoires qui prendront en compte tous ces facteurs, et trouver un chemin qui amènera Orion en orbite autour de la lune, est une tâche mathématique ardue. Heureusement, il est possible de résoudre toutes les complexités géométriques en partie grâce aux principes découverts par Johannes Kepler il y a 400 ans. Les lois de Kepler ont été dérivées pour expliquer les trajectoires elliptiques des planètes autour du soleil et calculer les vitesses de déplacement des objets à différentes parties de leurs orbites.

Lorsque le vaisseau spatial quitte le puits de gravité de la Terre, il tombe dans un deuxième puits plus petit créé par la lune. Lorsqu’il arrive sur la lune, le moteur de la fusée est à nouveau déclenché pour ralentir le vaisseau spatial juste assez pour qu’il soit bien capturé par la gravité de la lune et s’y mette sur une orbite précise.

Les forces gravitationnelles changeantes qui guident le vaisseau spatial de la Terre à la Lune et vice-versa ont également été calculées par Newton, qui a découvert que la gravité dépend de la masse d’un objet et de sa proximité. La Lune est plus petite que la Terre, elle exerce donc moins d’attraction gravitationnelle.

Vers 1615, Johannes Kepler est l’astronome allemand qui a élaboré les lois des orbites planétaires. (Archives Hulton/Getty Images)

Tous ces facteurs devaient être pris en compte par les scientifiques et les ingénieurs qui pilotent des engins spatiaux pour les amener en toute sécurité sur la lune et revenir.

Nous avons tendance à nous concentrer sur les merveilles technologiques des fusées et des capsules spatiales, et sur les braves astronautes. Mais sans la science fondamentale régissant les lois du mouvement que des esprits brillants ont commencé à révéler il y a des siècles, nous ne serions pas du tout en mesure d’atteindre d’autres mondes.

La science fondamentale est souvent sous-estimée, voire critiquée pour avoir étudié des sujets obscurs tels que les trous noirs, qui ne semblent pas avoir d’applications pratiques ici sur Terre. Mais ces études pourraient conduire à de futures inventions que nous n’avons même pas imaginées. Qui sait où une meilleure compréhension de l’extrême gravité pourrait nous mener ?

Il y a aussi la notion moins pratique, plus philosophique, du bénéfice de la connaissance juste pour comprendre notre univers.

REGARDER: Vidéo de la NASA décrivant la mission Artemis I sur la lune

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L’Agence spatiale européenne nomme le premier astronaute handicapé

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L’Agence spatiale européenne a nommé mercredi le premier « parastronaute » au monde, une étape majeure vers l’autorisation pour les personnes handicapées physiques de travailler et de vivre dans l’espace.

L’agence de 22 nations a déclaré qu’elle avait sélectionné l’ancien sprinteur paralympique britannique John McFall dans le cadre d’une nouvelle génération de 17 recrues sélectionnées pour l’entraînement des astronautes.

Il participera à une étude de faisabilité destinée à permettre à l’ESA d’évaluer les conditions nécessaires à la participation des personnes handicapées aux futures missions.

« Cela a été une expérience assez tourbillonnante, étant donné qu’en tant qu’amputé, je n’avais jamais pensé qu’être astronaute était une possibilité, donc l’excitation était une émotion énorme », a déclaré McFall dans une interview publiée sur le site Web de l’ESA.

Il rejoindra cinq nouveaux astronautes de carrière et 11 réservistes en formation après que l’ESA ait reconstitué ses rangs d’astronautes pour la première fois depuis 2009.

Ces 17 candidats astronautes faisaient partie des plus de 22 500 candidats qui ont soumis une candidature valide en 2021 en réponse à l’appel de l’ESA à de nouveaux astronautes pour des missions vers la Station spatiale internationale et au-delà. Ils commenceront une formation de base de 12 mois au Centre européen des astronautes de l’ESA au printemps 2023. (ESA/P. Sebirot)

L’ESA a publié l’année dernière des ouvertures pour les personnes pleinement capables de passer ses tests psychologiques, cognitifs et autres rigoureux habituels qui ne peuvent devenir astronautes qu’en raison des contraintes du matériel existant compte tenu de leur handicap.

Elle a reçu 257 candidatures pour le rôle d’astronaute handicapé, rôle parallèle qu’elle qualifie de « parastronaute ».

L’association caritative pour l’égalité des personnes handicapées Scope a décrit sa sélection comme « un grand pas en avant ».

« Une meilleure représentation des personnes handicapées dans des rôles influents contribuera vraiment à améliorer les attitudes et à faire tomber les barrières auxquelles de nombreuses personnes handicapées sont confrontées aujourd’hui », a déclaré la responsable de la communication de l’association, Alison Kerry.

Suite à un accident de moto qui a conduit à l’amputation de sa jambe droite à l’âge de 19 ans, McFall a remporté la médaille de bronze du 100 mètres aux Jeux paralympiques de Pékin en 2008.

Le médecin de 31 ans aidera les ingénieurs de l’ESA à concevoir les modifications matérielles nécessaires pour ouvrir les vols spatiaux professionnels à un groupe plus large de candidats qualifiés, a indiqué l’agence.

« Je pense que le message que je donnerais aux générations futures est que la science est pour tout le monde et que les voyages dans l’espace, espérons-le, peuvent être pour tout le monde », a déclaré McFall.

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Plusieurs baleines à bosse retrouvées mortes sur la côte de la Colombie-Britannique en quelques semaines

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Plusieurs baleines à bosse ont été retrouvées mortes en Colombie-Britannique en l’espace de quelques semaines seulement, et il semble que les humains pourraient en être la cause dans au moins trois des cas.

Le ministère des Pêches et des Océans a identifié au moins cinq et peut-être six baleines à bosse retrouvées mortes sur les plages ou les zones côtières de la Colombie-Britannique entre le 12 octobre et le 21 novembre.

Paul Cottrell, le coordonnateur des mammifères marins pour le ministère des Pêches et des Océans, dit qu’au moins deux d’entre eux présentaient des signes de « traumatisme contondant », indiquant qu’ils ont peut-être été touchés par un gros objet, comme un bateau. Un tiers était empêtré dans des engins utilisés pour piéger des crabes ou des crevettes.

Cottrell a déclaré que davantage de recherches devraient être effectuées pour confirmer ces découvertes et pour essayer de déterminer si les baleines ont été touchées avant ou après leur mort, mais « les indications sont que cela a eu un impact significatif ».

Il a dit qu’il faudrait plusieurs semaines et peut-être plus avant que les résultats finaux des nécropsies puissent être publiés.

Jackie Hildering, directrice de l’éducation à la Marine Education and Research Society, explique qu’il est inhabituel pour les chercheurs d’avoir accès aux corps de baleines à bosse mortes, car elles tombent généralement au fond de l’océan.

Elle a déclaré que connaître la cause du décès dans ces cas fournirait des informations précieuses et une opportunité d’apprentissage sur la manière d’aider à protéger les animaux.

Les baleines à bosse étaient considérées comme une espèce « menacée » en Colombie-Britannique jusqu’en 2014, date à laquelle les efforts pour rétablir leur nombre ont été couronnés de succès. La population du Pacifique Nord est toujours considérée comme « préoccupante » en vertu de la Loi fédérale sur les espèces en péril, car leur nombre se rétablit mais n’est pas encore stable.

Série de décès

La première baleine à bosse morte a été aperçue les 12 et 15 octobre flottant dans l’eau près de Prince Rupert sur la côte nord de la Colombie-Britannique. Cependant, les chercheurs n’ont pas été en mesure de sécuriser le corps pour une nécropsie, mais ils pensent qu’ils l’ont peut-être découvert en train de se décomposer sur une plage de Haida Gwaii le 21 novembre.

La seconde a été trouvée du côté nord de l’île Malcolm près de Port McNeil dans le sud-ouest de la Colombie-Britannique le 23 octobre. La jeune femme, connue des chercheurs sous le nom de Spike, montrait des signes de traumatisme contondant.

Le corps d’une jeune femelle à bosse nommée Spike a été retrouvé du côté nord de l’île Malcolm en octobre. (Jared Towers/Société de recherche en éducation marine)

Cela a été suivi le 5 novembre par la découverte d’un mâle mort près de la communauté de Massett sur Haida Gwaii et d’un autre mâle dans le parc provincial Naikoon sur Haida Gwaii le 14 novembre.

Hildering dit que les chercheurs ont pu comparer les marques des troisième et quatrième baleines avec des photographies de la première pour déterminer qu’il ne s’agissait pas du même animal.

Au cours de la même période, une autre baleine à bosse a été tuée dans le détroit de Quatsino, près de l’île de Vancouver, lorsqu’elle s’est empêtrée dans des engins de pêche.

Les risques humains

Hildering a déclaré que le trafic maritime présente un risque pour les baleines à bosse, qui dorment ou allaitent souvent leurs petits juste sous la surface de l’eau.

Elle a également déclaré que la plupart des baleines coulant, il peut être difficile de savoir quand elles sont tuées lors d’une collision.

« Combien de baleines sont mortes au fond de l’océan ? Nous ne savons pas », a-t-elle déclaré.

Une baleine à bosse flottant au large de l’île Wales, au nord de Prince Rupert, a été la première des quatre baleines mortes découvertes au large de la Colombie-Britannique depuis la mi-octobre. (Leanne Alexcee)

Elle a dit qu’une partie de la mission de son organisation est d’enseigner aux plaisanciers comment éviter les collisions avec les mammifères marins et ce qu’il faut faire si cela se produit et que la plupart des gens en Colombie-Britannique ne savent pas qu’ils ont la responsabilité légale de signaler les collisions et les enchevêtrements de baleines au DFO Incident. Ligne de signalement au 1-800-465-4336.

Hilderning espère qu’en partageant les histoires des décès récents – et en permettant aux gens de voir les corps – plus de membres du public prendront conscience de la nécessité de protéger l’espèce alors que les menaces qui pèsent sur elles augmentent en raison de l’augmentation du trafic maritime et du changement climatique.

« Il y a plus de trafic maritime. Il y a plus de bruit. Il y a aussi une très bonne opportunité pour les gens de s’instruire. »

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Tandance