Cela fait plus de quarante ans depuis la fin du programme Apollo et la dernière mission en équipage sur la Lune. Mais dans les années et décennies à venir, plusieurs agences spatiales prévoient de mener des missions en équipage à la surface lunaire. Il s'agit notamment du désir de la NASA de retourner sur la Lune, de la proposition de l'ESA de créer un village lunaire international et des plans chinois et russe d'envoyer leurs premiers astronautes sur la Lune.
Pour cette raison, de nombreuses recherches ont été consacrées à ce que pourraient être les effets sur la santé des missions de longue durée sur la Lune - en particulier les effets qu'un environnement de gravité inférieure aurait sur le corps humain. Mais dans une étude récente, une équipe de pharmacologues, généticiens et géoscientifiques réfléchit à la façon dont l'exposition à la poussière lunaire pourrait avoir un effet sérieux sur les futurs poumons des astronautes.
L’étude, intitulée «Évaluer la toxicité et les dommages à l’ADN nucléaire et mitochondrial causés par l’exposition de cellules de mammifères à des simulants du régolithe lunaire», a récemment paru dans GeoHealth - un journal de l'American Geophysical Union. L'étude a été dirigée par Rachel Caston, chercheuse postdoctorale de la faculté de médecine de l'Université de Stony Brook, et comprenait des membres du département des sciences pharmacologiques de Stony Brook et du département des géosciences.
Parce qu'elle n'a pas d'atmosphère, la surface de la Lune a été pilonnée par des météores et des micromètres pendant des milliards d'années, qui ont créé une fine couche de poussière de surface connue sous le nom de régolithe. De plus, la surface de la Lune est constamment bombardée par des particules chargées du Soleil, ce qui fait que le sol lunaire se charge électrostatiquement et colle aux vêtements.
Des indications que la poussière lunaire pourrait causer des problèmes de santé sont apparues lors des missions Apollo. Après avoir visité la Lune, les astronautes ont ramené le sol lunaire avec eux dans le module de commande alors qu'il s'accrochait à leurs combinaisons spatiales. Après avoir inhalé la poussière, l'astronaute d'Apollo 17, Harrison Schmitt, a décrit des symptômes similaires au rhume des foins, notamment des éternuements, des yeux larmoyants et un mal de gorge.
Bien que les symptômes aient été de courte durée, les chercheurs ont voulu savoir quels pourraient être les effets à long terme de la poussière lunaire. Il y a également des indications que l'exposition à la poussière lunaire pourrait être nocive, d'après des recherches qui ont montré comment la respiration de poussières d'éruptions volcaniques, de tempêtes de poussière et de mines de charbon peut provoquer une bronchite, une respiration sifflante, une irritation des yeux et des cicatrices des tissus pulmonaires.
Des recherches antérieures ont également montré que la poussière peut endommager l'ADN des cellules, ce qui peut provoquer des mutations et éventuellement conduire au cancer. Pour ces raisons, Caston et ses collègues étaient bien motivés pour voir quels effets nocifs le sol lunaire pouvait avoir sur le corps humain. Dans le cadre de leur étude, l'équipe a exposé des cellules pulmonaires humaines et des cellules cérébrales de souris à des échantillons de sol lunaire simulé.
Ces simulants ont été créés en utilisant des échantillons de poussière de la Terre qui ressemblent au sol trouvé sur les hautes terres lunaires de la Lune et les plaines volcaniques, qui ont ensuite été broyés en une fine poudre. Ce qu'ils ont découvert, c'est que jusqu'à 90% des cellules pulmonaires et des neurones de souris humains sont morts lorsqu'ils ont été exposés aux échantillons de poussière. Les simulants ont également causé des dommages importants à l'ADN des neurones de souris, et les cellules pulmonaires humaines ont été si efficacement endommagées qu'il était impossible de mesurer tout dommage à l'ADN des cellules.
Les résultats montrent que l'inhalation de poussière lunaire (même en quantités infimes) pourrait poser un grave danger pour la santé des astronautes voyageant vers des corps sans air à l'avenir. Cela inclut non seulement la Lune, mais aussi Mars et d'autres corps terrestres comme Mercure. Jusqu'à présent, ce risque pour la santé a été largement ignoré par les agences spatiales cherchant à comprendre les risques sanitaires à long terme des voyages dans l'espace.
"Il y a des risques pour l'exploration extraterrestre, à la fois lunaire et au-delà, plus que les risques immédiats de l'espace lui-même", a déclaré Rachel Caston. Selon Bruce Demple, biochimiste à la faculté de médecine de l'Université de Stony Brook et auteur principal de la nouvelle étude, leurs résultats (couplés à l'expérience des astronautes d'Apollo) indiquent qu'une exposition prolongée à la poussière lunaire pourrait altérer les voies respiratoires et la fonction pulmonaire.
Pire encore, il a également indiqué que si la poussière induit une inflammation des poumons, elle pourrait augmenter le risque de maladies plus graves comme le cancer. "S'il y a des voyages de retour sur la Lune qui impliquent des séjours de semaines, de mois ou même plus, il ne sera probablement pas possible d'éliminer complètement ce risque", a-t-il déclaré.
Ergo, toute tentative d'atténuer les risques de monter des missions en équipage sur la Lune, Mars et au-delà devra tenir compte de l'exposition non seulement à la faible gravité et au rayonnement, mais également au sol chargé électrostatiquement. Outre la limitation de la durée des missions et du nombre d'EVA, certaines contre-mesures de protection peuvent devoir être intégrées dans tout plan de mission de longue durée.
Une possibilité consiste à demander aux astronautes de parcourir un sas qui vaporiserait également leurs combinaisons avec de l'eau ou un composé conçu pour neutraliser la charge, les nettoyant ainsi de la poussière avant d'entrer dans l'habitat principal. Sinon, les astronautes travaillant dans le village lunaire international (ou tout autre habitat hors du monde d'ailleurs) pourraient devoir porter des masques respiratoires pendant tout le temps où ils ne sont pas dans une combinaison spatiale.
