L'année de Scott Kelly dans l'espace l'a peut-être vieilli - mais il va bien

  • Cameron Merritt
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Dans une célèbre expérience de pensée einsteinienne appelée le paradoxe des jumeaux, un jumeau qui s'est embarqué dans un vol tourbillonnant dans l'espace vieillirait plus lentement que le jumeau laissé à la maison sur Terre, en raison de la dilatation du temps lorsqu'il voyageait à une vitesse proche de la lumière..

Mais les scientifiques qui étudient les astronautes jumeaux de la NASA dans un scénario réel ont trouvé un peu le contraire: l'astronaute Scott Kelly a peut-être vieilli un peu plus vite à la suite de son passage d'un an sur la Station spatiale internationale (ISS) par rapport à son frère terrestre, Mark.

Remarquez que les théories de la physique d'Albert Einstein sont sûres; Scott Kelly ne voyageait pas même près de la vitesse de la lumière. L'enjeu est la réalité biologique selon laquelle la vie en orbite - avec des risques tels que les radiations, la microgravité, un mauvais sommeil et des conditions exiguës - peut avoir des conséquences néfastes sur le corps, accélérant le processus de vieillissement et augmentant éventuellement le risque de cancer. [7 choses quotidiennes qui se produisent étrangement dans l'espace]

Heureusement pour Scott Kelly et toutes les autres âmes courageuses qui s'aventurent dans l'espace, ces effets néfastes ne semblent pas être extrêmes et le corps semble être en mesure de récupérer la plupart du temps, selon l'analyse la plus approfondie de la NASA Twins Study, publiée aujourd'hui (avril 11) dans la revue Science.

L'étude sur les jumeaux de la NASA

L'opportunité d'étudier les seuls jumeaux identiques connus, sans parler des frères et sœurs, qui ont tous deux voyagé dans l'espace était trop grande pour que la NASA la laisse passer. Mark a participé à quatre missions spatiales de la NASA, chacune d'une durée de moins de deux semaines, et a pris sa retraite en 2011.

Scott a également participé à quatre missions spatiales de la NASA, et les trois premières étaient courtes. Pour la quatrième mission, cependant, la NASA a envoyé Scott à l'ISS pendant 342 jours en 2015. L'objectif était d'étudier les effets sur la santé d'un long vol spatial, d'une durée similaire aux neuf mois qu'il faudrait pour se rendre sur Mars. Avec Scott et Mark, la NASA a trouvé les sujets de test et de contrôle parfaits, car les frères partagent le même ADN.

Les jumeaux ont été surveillés avant, pendant et après le vol de près d'un an. L'étude publiée aujourd'hui représente 10 enquêtes distinctes - de haut en bas, c'est-à-dire de la cognition cérébrale et de la santé visuelle aux changements dans les bactéries intestinales - menées par des chercheurs biomédicaux universitaires largement non affiliés à la NASA.

La principale constatation est que Scott s'est principalement remis de son année dans l'espace après une année complète de retour sur Terre. Mais cela dit, il y a eu quelques observations curieuses.

Télomères et rayonnement

En orbite, la longueur des télomères de Scott - qui sont des calottes moléculaires trouvées à la fin de chaque chromosome - a en fait augmenté, signe de vieillissement inverse. La longueur des télomères diminue généralement avec l'âge. Il s'agissait de la première observation convaincante de l'allongement des télomères, sur Terre ou dans l'espace, selon Susan Bailey, professeur de radiologie et d'oncologie du cancer à la Colorado State University et l'un des principaux chercheurs de l'étude..

Mais Scott a perdu ces gains en longueur une fois revenu sur Terre et pourrait, en fait, avoir des dommages durables à ses télomères, a déclaré Bailey. (On ne sait pas ce qui a causé l'allongement des télomères de Scott dans l'espace.)

"La longueur moyenne des télomères de Scott après le vol s'est stabilisée à près de ses niveaux avant le vol", a déclaré Bailey. "Cependant, il avait beaucoup plus de télomères courts après le vol qu'auparavant. Et c'est là que je pense que la conséquence à long terme sur la santé est - peut-être un risque accru de vieillissement accéléré ou de pathologies associées à l'âge comme les maladies cardiovasculaires et certaines cancers. "

De plus, au moins jusqu'à un an après son vol, Scott avait des changements persistants dans ses systèmes immunitaires et de réparation de l'ADN par rapport au contrôle en amont. [7 maladies que vous pouvez découvrir grâce à un test génétique]

«Nous ne savons pas encore si [cela] est bon ou mauvais, mais nous pouvons dire qu'il semble que le processus d'adaptation aux conditions de la Terre prend un peu de temps», a déclaré Christopher Mason, professeur agrégé de physiologie et de biophysique à Weill Cornell Medicine à New York, également chercheur principal de l'étude.

Mason a déclaré que l'on ne savait pas non plus si Scott courait un risque accru de cancer à long terme en raison de son exposition au rayonnement cosmique et solaire à bord de l'ISS. Mark et Scott ont tous deux été diagnostiqués et traités avec succès pour un cancer de la prostate en 2007, un clin d'œil à leur similitude génétique. Scott, cependant, a décrit la menace potentielle de cancer due aux radiations spatiales comme une bombe à retardement en lui.

Voyages spatiaux de longue durée et santé

Malgré une taille d'échantillon de seulement un, ou peut-être deux, la NASA Twins Study a de larges implications pour comprendre les risques pour la santé des voyages spatiaux de longue durée, a déclaré Markus Löbrich, professeur de radiobiologie et de réparation de l'ADN à l'Université de technologie de Darmstadt en Allemagne. Löbrich ne faisait pas partie de l'étude mais a co-écrit un article de perspective d'accompagnement également publié dans la revue Science.

Löbrich a déclaré que l'on en savait très peu sur les effets sur la santé des voyages dans l'espace, mais la NASA Twins Study a pris les premières mesures pour quantifier les risques. Il a dit que les changements des télomères, par exemple, sont potentiellement graves et pourraient être le résultat d'un rayonnement de particules. La dose de rayonnement sur une mission sur Mars pourrait être jusqu'à cinq fois plus élevée que sur une mission ISS, la NASA doit donc réfléchir à des moyens de protéger les astronautes qui voyagent aller-retour, a-t-il déclaré.

Mais Robert Zubrin, expert en radiation et fondateur et président de la Mars Society,a déclaré que l'étude sur les jumeaux de la NASA "soutient le cas selon lequel les radiations ne sont pas un succès pour les missions humaines sur Mars".

Zubrin, qui n'a pas participé à l'étude, a estimé que la dose de rayonnement d'une année sur l'ISS, partiellement à l'abri du rayonnement solaire et cosmique, serait équivalente à la dose d'un voyage de six mois sur Mars, à la vitesse la plus rapide qui les méthodes de propulsion actuelles pourraient nous y amener. Ainsi, le fait que Scott Kelly n'ait présenté aucun effet néfaste immédiat de son séjour d'un an sur l'ISS, comme cela est vrai pour d'autres personnes qui ont eu une exposition cumulative comparable aux radiations dans l'espace, est de bon augure pour l'exploration de Mars, a déclaré Zubrin..

Arriver plus rapidement sur Mars serait le meilleur scénario pour minimiser les risques pour la santé. Voyageant à une vitesse proche de la lumière, comme le jumeau d'Einstein, nous arrivions dans quelques minutes. À moins d'une percée de propulsion aussi fantastique, nous devrons nous contenter de six à neuf mois. Grâce à Scott et Mark Kelly, les scientifiques sont désormais plus convaincus que le voyage, aussi ardu soit-il, ne sera probablement pas mortel.

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Suivez Christopher Wanjek @wanjek pour les tweets quotidiens sur la santé et la science. Wanjek est l'auteur de «Spacefarers: How Humans Settle the Moon, Mars and Beyond», par Harvard University Press, printemps 2020.




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