Qu'est-ce qu'un système de support de vie?
Un système de survie sur un véhicule spatial fait appel à des technologies conçues pour simuler les conditions de vie sur Terre. Cela inclut des systèmes nécessaires à la survie humaine élémentaire, tels qu'une pression atmosphérique adéquate, une protection contre les rayonnements contre les rayons cosmiques et la gravité artificielle afin de minimiser la perte de densité osseuse et l'atrophie des muscles lors de longues missions spatiales. Les autres éléments essentiels d’un système de survie sont la capacité de recycler l’air et l’eau, de maintenir une chaleur et une humidité optimales pour le confort de l’homme, ainsi que des systèmes de stockage des aliments et d’élimination des déchets.
Le système de contrôle de l’environnement et de maintien de la vie (ECLSS) de la Station spatiale internationale (ISS) offre un bon modèle de système de maintien de la vie qui devra être adapté à tout voyage à bord de vaisseau spatial de longue durée, comme un voyage humain à Mars. L'ECLSS sert principalement à purifier l'air à bord de l'ISS des particules, micro-organismes et gaz indésirables tels que le CO 2 expiré et les composés organiques volatils émis par les équipements ou les marchandises. Le système maintient également une pression atmosphérique et un niveau de vapeur d'eau appropriés, ce qui permet d'obtenir une température et une pression uniformes dans l'ensemble de la station. L'ECLSS purifie également l'eau, ainsi que sa capacité à fournir de l'oxygène frais pour la respiration.
Bien que le système d'assistance à la vie utilisé par l'ECLSS soit fiable et durable, il n'est pas entièrement autonome. La majeure partie de l'eau de la station est recyclée et réutilisée de nombreuses fois, y compris comme source de génération d'oxygène, mais la station doit néanmoins être alimentée périodiquement en eau. Cela est dû en partie au fait que l'eau est décomposée pour créer de l'oxygène et que l'hydrogène créé lors du processus d'électrolyse est libéré dans l'espace. Des recherches sont en cours pour mettre au point un ensemble de réduction du dioxyde de carbone (CReA) qui permettra de réagir aux déchets d’hydrogène contenant du CO 2 exhalé par l’équipage afin de générer de l’eau douce et du méthane.
Des voyages de longue durée dans des espaces profonds pouvant durer des mois, voire des années, nécessiteront un système écologique fermé entièrement autonome. L’une des composantes principales de cette opération sera une forme de source d’énergie plus durable que les unités de module d’alimentation (PSM) utilisées par l’ISS pour décomposer l’eau et la purifier, ainsi que pour fournir de la chaleur, de la lumière et de l’électricité. la gare. Il ne sera pas possible non plus de transporter toute l’eau et l’air nécessaires à de tels trajets dès le départ, et un équipement de régénération sera nécessaire pour fabriquer de l’eau et de l’air propres en cours de route.
L’une des méthodes permettant d’établir un système primaire de survie viable pour fournir de la nourriture, de l’air et de l’eau a été adoptée dans le cadre des projets de la biosphère et de Mars sur Terre parrainés par la NASA (National Aeronautics and Space Administration). Ils tentent de simuler les conditions de vie dans un environnement totalement isolé du réapprovisionnement extérieur. Un système efficace de soutien de la vie à base de plantes créé à partir de cette recherche pourrait purifier l'air et l'eau, ainsi que constituer une source de nourriture. La NASA estime que six éléments essentiels du maintien de la vie doivent être pris en compte dans son projet Advanced Life Support Project (ALS). Il s’agit notamment de fournir les bases d’une alimentation saine, de l’eau et de l’air, ainsi que la logistique liée à la biomasse, au thermique et aux déchets.
Les effets à long terme des vols spatiaux habités peuvent également être néfastes du fait des radiations, de l’apesanteur et de l’isolement psychologique de l’équipage. Le blindage à bord du navire peut protéger l'équipage d'une partie des radiations dans l'espace. La rotation d'un engin spatial sur son axe central à mesure qu'il se dirige vers sa destination peut également générer un niveau de gravité simulé le long de sa coque extérieure, sous l'effet de l'accélération centripète.
Les cosmonautes russes ont l'expérience la plus étendue en matière d'isolement à bord de stations spatiales en orbite autour de la Terre. En 2002, ils ont mené une expérience appelée Simulation de vol d'un équipage international sur la station spatiale (SFINCSS) où des volontaires ont vécu à tour de rôle pendant huit mois dans un espace confiné. Un historique de missions de longue durée sur la station spatiale russe Mir est également considéré comme des données médicales et psychologiques très précieuses. Il peut s'avérer crucial de préparer les effets que tout équipage peut rencontrer lors d'une mission d'un an et demi sur la planète Mars.