La Station spatiale internationale (ISS) est souvent décrite comme un « laboratoire en orbite », mais derrière cette expression se cache un quotidien très concret : une série de mesures médicales précises, d'expériences biologiques et de démonstrations technologiques qui ne peuvent être fidèlement reproduites sur Terre. L'astronaute de la NASA Jonny Kim, médecin et membre d'équipage des expéditions 72/73, vient justement de clore sa première mission sur l'ISS par un tel travail, au cours d'une période se terminant début décembre 2025.

Kim est arrivé à la station le 8 avril 2025 à bord du vaisseau spatial russe Soyouz MS-27, en compagnie des cosmonautes Sergueï Ryjikov et Alexeï Zoubritski. Après huit mois de travail en tant qu'ingénieur de vol, il est revenu sur Terre le 9 décembre 2025. Durant son séjour, il a participé à des expériences conçues pour profiter à la vie sur Terre, mais aussi pour préparer la campagne Artemis de la NASA – le programme de retour des humains sur la Lune, avec l'ambition à long terme de développer les technologies et protocoles nécessaires aux futures missions humaines vers Mars.

La santé de l'équipage à la loupe : des mesures qui préservent la vue, les os et l'état général

L'un des « ponts » les plus solides entre l'ISS et la médecine quotidienne sur Terre est le suivi systématique de la santé de l'équipage. En microgravité, les fluides corporels se déplacent vers la tête, et ce déplacement peut affecter les yeux et le cerveau. La NASA décrit cet ensemble de changements comme le Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS) – syndrome neuro-oculaire associé au vol spatial qui, chez une partie des astronautes, peut causer un gonflement du nerf optique, des altérations de la rétine et d'autres changements structurels de l'œil. L'issue à long terme de ces changements fait toujours l'objet de recherches intensives, mais le simple fait qu'ils puissent survenir est suffisamment sérieux pour que la vue et l'état neurologique de l'équipage soient surveillés de routine durant toute la mission.

En pratique, cela signifie que des examens oculaires, des échographies et des analyses de sang sont régulièrement effectués sur l'ISS. Durant la mission, Kim a réalisé des échographies oculaires, participé aux contrôles de routine et collecté des échantillons de sang de ses collègues. De tels échantillons offrent un aperçu de la santé du cartilage et des os, de la fonction du système cardiovasculaire, des processus inflammatoires, du niveau de stress, de l'activité du système immunitaire et du statut nutritionnel. Pour l'équipage, ce sont des protocoles qui s'intègrent à l'emploi du temps ; pour les médecins sur Terre, c'est un précieux ensemble de données qui aide à bâtir des procédures plus sûres pour les futurs vols, en particulier ceux sans possibilité de retour rapide à la maison.

Un sujet particulièrement sensible est la perte de masse osseuse. En état d'apesanteur, la charge sur le squelette diminue, donc l'équilibre entre la « construction » et la « destruction » de l'os peut changer plus vite que sur Terre. C'est pourquoi la microgravité est une sorte de « modèle accéléré » de processus similaires à l'ostéoporose et à d'autres états liés au vieillissement. Dans le cadre de la recherche Microgravity Associated Bone Loss-B (MABL-B), Kim a participé à des procédures étudiant comment la microgravité affecte les cellules de la moelle osseuse et leurs signaux biologiques qui décident si l'os sera construit ou détruit. La clé est de reconnaître les « déclencheurs » qu'il est possible de bloquer ou de rediriger – afin de protéger les astronautes durant les longues missions, et d'ouvrir sur Terre l'espace pour de nouvelles mesures préventives et thérapies.

La nourriture comme technologie : nutriments frais « à la demande » au milieu de longues missions

La logistique de l'alimentation dans l'espace n'est pas seulement une question de menu. Les vitamines et certains nutriments peuvent perdre de leur puissance lors d'un stockage de longue durée, et la carence même d'un seul nutriment essentiel augmente le risque de complications de santé. C'est précisément pourquoi la NASA développe des approches de « bioproduction » de nutriments durant la mission. Kim a travaillé sur la recherche BioNutrients-3, dans laquelle, à l'aide de levures et de probiotiques bio-ingéniérés, on produit des produits fermentés comme le yaourt et le kéfir, avec la possibilité d'enrichissement en nutriments ciblés.

L'expérience utilise aussi une astuce simple mais pratique : un indicateur de pH alimentaire dans les sachets change de couleur, ainsi l'équipage peut suivre visuellement le cours de la fermentation. Sur l'ISS, cela facilite le contrôle du processus, et pour les futures missions vers la Lune et Mars, cela porte un message important – une partie du système alimentaire peut devenir une production active, et non seulement une consommation de repas préparés à l'avance. Dans des conditions de ressources limitées et de vols cargo rares, les « nutriments sur place » deviennent un avantage stratégique.

Plantes sous faible lumière : plus de rendements avec moins d'énergie

Dans la même logique d'économie d'énergie et de ressources s'inscrit aussi l'expérience de culture de plantes sous un éclairage plus faible. Kim a photographié des tomates naines poussant avec une source d'énergie supplémentaire sous forme d'acétate, au lieu de dépendre exclusivement de la photosynthèse. La recherche suit le développement des plantes et l'expression des gènes, dans le but d'évaluer si une « nutrition secondaire » peut augmenter la croissance et les rendements, avec une consommation moindre d'énergie électrique et de ressources globales.

De tels résultats pourraient avoir une double valeur. Dans l'espace, ils aideraient à concevoir des systèmes pour la culture de nourriture dans les futurs habitats et vaisseaux. Sur Terre, ils pourraient stimuler des innovations dans des conditions de culture contrôlées, où l'efficacité énergétique et des rendements stables sont cruciaux – des fermes verticales aux cultures de laboratoire spécialisées.

Une leçon scolaire depuis l'orbite : liaison radioamateur qui inspire les élèves depuis des années

L'ISS est aussi une salle de classe mondiale. Durant la mission, Kim a utilisé de l'équipement radioamateur pour discuter avec des élèves sur Terre, dans le cadre d'un programme permettant aux écoles des contacts directs avec l'équipage en orbite. Les élèves posent des questions sur le sommeil en apesanteur, sur le fonctionnement des expériences, sur ce à quoi ressemble une « journée ordinaire » sur la station, mais aussi sur le chemin pour devenir astronaute – de l'éducation à l'entraînement et à la sélection.

Le programme connu sous le nom d'Amateur Radio on the International Space Station (ARISS) a une longue histoire : les contacts radioamateurs avec les équipages dans l'espace durent depuis des décennies, et ARISS est actif sur l'ISS depuis les tout débuts de la station, avec des contacts réguliers organisés chaque année à travers le monde. Pour l'équipage, c'est un rappel puissant que derrière chaque « tableau de mesures », il existe un public qui entre tout juste dans les domaines STEM ; pour les élèves, c'est une occasion rare d'entendre directement un humain travaillant dans des conditions qui sont littéralement au-dessus du quotidien.

Données dans l'ADN : informations chiffrées dans un support biologique

Parmi les démonstrations technologiquement les plus intéressantes que Kim a menées se trouve le test de la possibilité de stockage et de transmission de données dans l'ADN. L'ADN est un stockage d'informations extrêmement « dense », mais l'environnement spatial apporte des défis supplémentaires : rayonnement, changements de température et conditions spécifiques de manipulation des échantillons. Dans cette expérience, une information chiffrée codée dans des séquences d'ADN est séquencée sur la station, puis envoyée pour analyse et décodage sur Terre. L'objectif est de vérifier la stabilité de l'ADN comme support pour les missions de longue durée, mais aussi d'évaluer si une telle approche pourrait à l'avenir réduire la masse et la consommation énergétique des systèmes classiques de stockage et de transmission de données.

Robots sur Terre, mains dans l'espace : télécommande comme préparation aux missions de surface

Les plans pour la Lune et Mars reposent de plus en plus sur une combinaison d'équipage humain et de systèmes robotiques. Cela ne signifie pas seulement « des robots travaillant seuls », mais aussi des scénarios où les astronautes depuis l'orbite ou depuis une base commandent des robots sur la surface. Kim a testé la technologie qui permet exactement cela – la télécommande de robots sur Terre depuis l'ISS, tout en collectant des données sur la manière dont la latence du signal, l'ergonomie des commandes et la conception de l'interface affectent la précision et la sécurité du travail.

Dans le cadre de démonstrations liées au programme Surface Avatar, des cas ont aussi été enregistrés où un astronaute depuis l'ISS commandait un robot dans un paysage « martien » simulé en Allemagne. De tels tests aident à définir les rôles de l'équipage et de la robotique dans les futures missions : l'astronaute peut prendre des décisions et gérer des actions complexes, tandis que le robot assume le risque physique et effectue des tâches en terrain exigeant.

Production en état d'apesanteur : cristaux, nanosphères et la voie vers des médicaments « en vol »

La microgravité n'est pas seulement une condition exotique, mais aussi un outil de production. Sans courants gravitationnels et sédimentation, certains matériaux peuvent se former plus uniformément, et la cristallisation peut donner des structures plus difficiles à reproduire sur Terre. Kim a travaillé sur de l'équipement lié à l'Advanced Space Experiment Processor (ADSEP) et une configuration étendant les possibilités des processus de cristallisation. Dans le contexte de la recherche Industrial Crystallization Cassette (ADSEP-ICC), l'objectif est, entre autres, de permettre le traitement d'un plus grand nombre d'échantillons et la production de matériaux plus uniformes importants pour la pharmaceutique et l'industrie avancée.

L'un des exemples reconnaissables dans ce groupe sont les nanosphères d'or – de minuscules particules d'or aux propriétés optiques et électroniques ainsi qu'une biocompatibilité, ce qui les rend intéressantes pour l'administration de médicaments et le diagnostic. Sur l'ISS, on examine si l'on peut obtenir en microgravité une plus grande uniformité et potentiellement des échantillons plus grands et plus uniformes que dans des conditions sur Terre, où la gravité et la convection affectent la croissance des particules.

La prochaine génération de médicaments et d'industrie : par les protéines vers des modèles valables dans l'espace et sur Terre

Dans la Microgravity Science Glovebox, Kim a aussi travaillé sur des recherches sur le comportement de liquides protéiques à haute concentration. De tels systèmes sont importants en biotechnologie et pharmacie, mais sont difficiles à modéliser sur Terre car les parois des récipients et la gravité introduisent des perturbations comme la sédimentation et la convection. En microgravité, on obtient un aperçu « plus propre » de la dynamique des fluides, ce qui aide à la création de modèles informatiques plus précis et à l'optimisation des processus de production.

Dans la même catégorie plus large tombe aussi le système Ring Sheared Drop (RSD), où la tension superficielle maintient une gouttelette de liquide sans parois de récipient, entre des anneaux. Une telle approche permet l'étude de la formation et de la croissance de structures protéiques (par ex. amyloïdes et fibrilles) sans l'influence du matériau du conteneur, ce qui est important tant pour la compréhension des processus biochimiques que pour les applications industrielles potentielles – du développement de produits pharmaceutiques aux processus reposant sur le contrôle précis des propriétés des fluides.

La Terre de première main : ouragans, incendies et autres grands phénomènes vus de l'orbite

Bien que l'ISS soit le plus souvent associée à la biomédecine et à la technologie, l'équipage a aussi le rôle d'« yeux en orbite ». Le 28 septembre 2025, Kim a photographié l'ouragan Humberto depuis l'espace. De tels clichés sont utilisés pour documenter des catastrophes naturelles comme les ouragans, les tempêtes de sable et les incendies, et peuvent aider les scientifiques et les services sur le terrain à suivre l'évolution des événements. L'orbite unique de l'ISS permet à l'équipage d'observer et de photographier de vastes zones de la planète en un temps relativement court, alliant les détails locaux à la « grande image » des systèmes atmosphériques.

Qui est Jonny Kim et pourquoi son profil correspond à la mission de l'ISS

Le parcours professionnel de Kim est une combinaison inhabituelle de médecine, d'expérience opérationnelle et de technique. Selon les données officielles de la NASA, il s'agit d'un médecin et officier de la marine américaine, ancien Navy SEAL avec plus de 100 opérations de combat et des décorations telles que la Silver Star et la Bronze Star avec le dispositif « V ». Il est diplômé en mathématiques de l'Université de San Diego, puis a obtenu un doctorat en médecine à la Harvard Medical School. La NASA l'a sélectionné dans la classe d'astronautes de 2017, et dans le système, il a aussi travaillé dans des rôles de soutien à l'équipage et aux missions avant son propre vol.

Dans le contexte du programme Artemis et des préparatifs pour l'espace lointain, l'expérience d'une « première mission » est particulièrement précieuse : l'ISS est une répétition générale pour ce qui suit. Sur la station, on apprend comment l'organisme humain réagit à un séjour prolongé en microgravité, comment maintenir l'alimentation et la santé avec une logistique limitée, comment développer la production de matériaux et potentiellement de médicaments en orbite, et comment intégrer la robotique et l'automatisation dans le travail de l'équipage. Chacune de ces leçons devient une partie d'un puzzle plus large qui décidera à quel point les futures missions seront sûres, efficaces et durables.

Tu peux trouver plus d'informations sur les activités scientifiques sur la station et les recherches actuelles sur les pages officielles de la NASA sur l'ISS Research ainsi que dans la section générale sur la Station spatiale internationale.