Dormir dans l’espace : un exercice plus difficile qu’il n’y paraît

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L'astronaute de l’ESA Paolo Nespoli dans son sac de couchage à bord de l’ISS, en 2018. | NASA

Pas si simple de trouver le sommeil à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Le manque de pesanteur tout d’abord, mais aussi les nuisances sonores dues aux divers instruments, sans oublier les 16 levers et couchers de Soleil auxquels l’équipage assiste chaque jour terrestre, voilà tout autant d’éléments perturbateurs qui nuisent largement à l’endormissement et au sommeil dans la station. À tel point que certains astronautes ont recours aux somnifères pour pouvoir se reposer.

À bord de l’ISS, chaque astronaute dispose de sa propre chambre (du moins, lorsqu’ils ne sont pas en surnombre à bord). Celle-ci consiste en un petit compartiment de la taille d’une cabine téléphonique, destiné à accueillir la « literie » (un sac de couchage) et les effets personnels de son occupant. Ces « chambres » sont hermétiques au bruit et à la lumière (pour limiter les nuisances), et sont également équipées d’une bouche d’aération — indispensable pour s’assurer que le dioxyde de carbone expiré ne stagne pas autour de la tête de l’astronaute.

Les sacs de couchage sont attachés pour ne pas qu’ils se mettent à flotter n’importe où et se heurtent à quelque chose. Étant donné qu’il n’y a ni « haut » ni « bas » dans l’espace, les membres d’équipage peuvent évidemment dormir dans n’importe quelle position, cela ne fait aucune différence. À la fin de leur journée de travail, les astronautes dorment généralement huit heures ; mais comme sur Terre, ils peuvent éprouver des difficultés à s’endormir, s’éveiller au cours de leur sommeil et même rêver, explique la NASA.

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Dans l’espace, personne ne vous entend ronfler

Dans l’espace, pas besoin de lit, ni d’oreiller ; les conditions d’apesanteur impliquent que la tête ne « tombe » pas, de même que le reste du corps. En revanche, les sacs de couchage sont dotés d’un coussinet rigide, qui exerce une certaine pression sur le dos — car les astronautes sont habitués à dormir sur un matelas lorsqu’ils sont sur Terre, explique l’Agence spatiale canadienne.

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L’astronaute Thomas Pesquet dans sa « chambre » à bord de la Station spatiale internationale. © ESA/NASA/T. Pesquet

Le confort des astronautes a toujours fait partie des priorités de la NASA : dans les années 1960, les scientifiques du centre de recherche Ames de l’Agence américaine ont mis au point un matériau unique, appelé aujourd’hui mousse à mémoire de forme, destiné à absorber la pression à laquelle étaient soumis les astronautes lors de leurs voyages spatiaux, au décollage et à l’atterrissage. Cette mousse se compose principalement de polyuréthane, mais aussi d’autres produits augmentant sa viscosité et sa densité.

Quelques années plus tard, ce matériau a été exploité par TEMPUR® dans le cadre médical (notamment pour limiter les escarres chez les patients alités longuement ou pour équiper les fauteuils roulants), mais aussi dans un cadre plus grand public, dans les matelas en mousse à mémoire de forme. Ces matelas sont généralement plus denses que les matelas en mousse traditionnels ; ils s’adaptent parfaitement à la morphologie de leur utilisateur et contribuent ainsi à soulager les points de pression éventuels, offrant par la même occasion une meilleure qualité de sommeil. TEMPUR® est aujourd’hui la seule marque de matelas et d’oreillers reconnue par la NASA pour améliorer la qualité de vie.

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Les matelas TEMPUR® sont inspirés d’un matériau développé dans les années 1960 par la NASA pour équiper les sièges des navettes spatiales, destiné à absorber la pression à laquelle étaient soumis les astronautes. © TEMPUR®

Sur Terre, un sommeil de qualité est capital pour être en bonne santé. Il en est de même dans l’espace — de surcroît si l’on envisage d’explorer l’espace plus largement et ainsi d’y passer beaucoup plus de temps. C’est pourquoi la NASA étudie le sujet avec beaucoup d’attention. Une étude publiée en 2001 dans l’American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine a par exemple montré qu’en l’absence de gravité, les astronautes dorment plus profondément que chez eux sur Terre !

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Vers le développement de thérapies favorisant l’endormissement

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont étudié cinq astronautes en bonne santé avant, pendant et après un vol spatial pour étudier les effets de l’apesanteur sur les troubles respiratoires du sommeil. Ils ont ainsi découvert que la microgravité de l’espace avait entraîné une réduction de 55% de l’indice d’apnée-hypopnée — soit le nombre d’arrêts ou de diminutions partielles de la respiration pendant une heure de sommeil.

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De plus, le ronflement a été quasiment éliminé pendant que les sujets étaient dans l’espace, passant de 17% du temps de sommeil total à moins de 1% ! « C’est la première démonstration directe que la gravité joue un rôle dominant dans la génération d’apnées, d’hypopnées et de ronflements chez des sujets sains », résumaient les auteurs de l’étude. Ainsi, si les conditions spatiales ne sont pas vraiment propices à un endormissement rapide, il semblerait qu’une fois endormis, les astronautes bénéficient au moins d’un sommeil réparateur…

Plus récemment, le CNES s’est livré à des expériences inédites pour mieux comprendre le sommeil, en mettant Thomas Pesquet — actuellement à bord de l’ISS — à contribution. Dans le cadre de ce programme expérimental, baptisé Dreams, l’astronaute doit parfois porter un bandeau, qui enregistre son activité cérébrale lorsqu’il dort. L’expérience permet d’examiner les microréveils et la façon dont le sommeil s’articule au cours d’une nuit, a précisé la Dr Rachel Debs, neurologue au Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse.

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L’impact du confinement et de la micropesanteur sur le sommeil est un enjeu important dans le cadre de la préparation des futures missions de longue durée vers La Lune et Mars. Les résultats de l’expérience Dreams serviront notamment à prévoir et adapter la mise en place de thérapies cognitives visant à améliorer l’endormissement ou le ré-endormissement des astronautes lors des phases de réveil nocturne, peut-on lire sur le site du projet.

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