Un sommeil de qualité est le fondement d'un fonctionnement optimal et de l'atteinte de résultats de pointe dans n'importe quelle profession, et cette règle s'applique avec un poids particulier aux astronautes. Dans l'environnement unique et exigeant de la Station Spatiale Internationale (ISS), où la moindre erreur peut avoir de graves conséquences, la capacité de l'équipage à être reposé, concentré et prêt à l'action est d'une importance cruciale. C'est précisément dans le but de mieux comprendre et d'optimiser le repos des astronautes en orbite qu'une nouvelle démonstration technologique a été lancée dans le cadre de la mission Axiom Mission 4 (Ax-4). Ce projet innovant testera un appareil portable conçu pour collecter des données biométriques clés, telles que le temps de sommeil total et la variabilité de la fréquence cardiaque, offrant un aperçu sans précédent de la physiologie du sommeil en conditions de microgravité.

Le projet, mené sous l'égide du Laboratoire National de l'ISS, représente une combinaison fructueuse de l'expertise et des ressources de trois organisations de premier plan : la société mondiale de conseil en technologie Booz Allen, le pionnier des vols spatiaux commerciaux Axiom Space et la société finlandaise de technologie de la santé Oura. L'objectif de cette collaboration est d'exploiter le potentiel de ce que l'on appelle "l'informatique en périphérie" (edge computing) pour traiter et analyser les données biométriques presque en temps réel. Une telle approche permettra aux membres de l'équipage de prendre des décisions éclairées sur leur propre état de préparation pour effectuer des tâches critiques, indépendamment de la communication avec la Terre.

Révolution dans le suivi de la santé des astronautes

Au cœur de cette recherche se trouve un appareil portable sophistiqué, la bague intelligente Oura Ring. Alors que sur Terre, les données collectées par cet appareil sont généralement envoyées vers le cloud de l'entreprise pour analyse et stockage, puis présentées à l'utilisateur via une application mobile, dans l'espace, une approche complètement différente et révolutionnaire sera appliquée. Les informations collectées seront traitées localement, sur la station spatiale elle-même, à l'aide d'un appareil spécialisé d'informatique en périphérie. Les données traitées seront immédiatement disponibles pour évaluation par le membre de l'équipage. Ce passage d'un traitement centralisé sur Terre à un traitement local en orbite représente une étape clé vers une plus grande autonomie de l'équipage.

Josh Arceneaux, directeur des vols spatiaux habités chez Booz Allen, a souligné l'importance de cette avancée technologique. "Cette technologie fournira aux membres de l'équipage un aperçu détaillé de la qualité de leur sommeil et de leur état biométrique général. Cela les aidera à comprendre comment le sommeil affecte directement leur préparation physique et leur capacité à accomplir leurs tâches le lendemain au plus haut niveau possible", a déclaré Arceneaux. Le succès de cette démonstration montrerait le potentiel d'éliminer le besoin d'une communication constante avec la Terre pour certaines activités, une capacité qui deviendra de plus en plus vitale pour les futures missions de longue durée.

Un pas vers l'autonomie sur le chemin de Mars

L'importance de ce projet dépasse de loin les murs de la Station Spatiale Internationale. La capacité de collecter, de stocker et d'analyser de manière autonome les données de santé devient un impératif absolu pour l'exploration spatiale future, en particulier pour les missions ambitieuses comme le voyage vers Mars. Au cours de ces longs voyages, les retards de communication avec la Terre, qui peuvent atteindre 20 minutes dans un sens, rendent le recours au soutien au sol peu pratique et risqué. Les équipages devront être autosuffisants pour surveiller leur propre santé et prendre des décisions. La technologie testée dans le cadre de la mission Ax-4 constitue la base du développement de systèmes qui permettront aux astronautes sur Mars d'évaluer eux-mêmes s'ils sont suffisamment reposés pour des tâches complexes telles que le pilotage d'un atterrisseur ou la réalisation d'expériences scientifiques à la surface d'une autre planète.

"En fin de compte, cette démonstration montrera si nous pouvons collecter, stocker et analyser ces données et donner aux membres de l'équipage les moyens de prendre des décisions sans avoir besoin de se connecter à la Terre", a ajouté Arceneaux. "Cela fait partie d'un objectif plus large visant à transférer les capacités auxquelles nous sommes habitués sur Terre à l'environnement des vols spatiaux." Ce projet n'est pas un incident isolé, mais s'inscrit dans une stratégie plus large d'adaptation des technologies commerciales existantes aux défis uniques de l'environnement spatial.

Les défis du sommeil en apesanteur

Dormir dans l'espace est fondamentalement différent de dormir sur Terre. L'absence de gravité provoque une série de changements physiologiques qui peuvent perturber considérablement le repos. Les fluides corporels se redistribuent, s'accumulant dans la partie supérieure du corps et la tête, ce qui entraîne souvent une sensation de congestion nasale et des maux de tête. Les astronautes ne s'allongent pas, ils flottent, et doivent être attachés dans des sacs de couchage aux murs ou au plafond pour ne pas dériver de manière incontrôlée et heurter l'équipement. Bien que cela permette une relaxation musculaire complète, car le corps n'a pas à supporter son propre poids, la sensation même de flotter peut être désorientante. De plus, le rythme circadien, notre horloge biologique interne, peut être perturbé car sur l'ISS, les astronautes vivent 16 levers et couchers de soleil en une seule journée. Le bruit des ventilateurs et autres systèmes de survie représente également une source constante de distraction. Pour toutes ces raisons, le suivi de la qualité du sommeil n'est pas un luxe, mais une nécessité pour préserver la santé et les performances de l'équipage.

Contexte plus large et avenir de la recherche

La mission Ax-4, lancée depuis la Floride, a décollé au plus tôt le 10 juin 2025. Ce projet s'inscrit parfaitement dans la mission du Laboratoire National de l'ISS, qui agit comme une entreprise de service public permettant aux chercheurs du milieu universitaire et du secteur privé d'utiliser les conditions uniques de la microgravité. Les recherches menées sur la station ne font pas seulement progresser la science et la technologie pour les missions spatiales, mais débouchent aussi souvent sur des innovations qui améliorent la qualité de vie sur Terre, du développement de nouveaux médicaments aux matériaux avancés. Ce test technologique avec la bague intelligente est un exemple de la manière dont une technologie commerciale, initialement développée pour le marché grand public, peut être adaptée pour relever des défis spécifiques dans des environnements extrêmes. Grâce à de tels projets, le ISS National Lab encourage le développement d'un marché durable et évolutif en orbite terrestre basse, jetant les bases de la future commercialisation de l'espace.