STATION SPATIALE 2020 
 

Laboratoire de Biologie et de Médecine

Fonction :

Fabriquer des produits médicaux
Faire des essais biologiques
Développer des produits médicaux
Poursuivre d’autres recherches médicales



Chaque jour vous faites de l’exercice dans le module loisirs, mais pendant votre séjour de trois ou six mois vous devrez visiter le labo bio-médical à intervalles réguliers pour passer un examen médical. Cette procédure n’est pas seulement pour votre bien, elle fait aussi partie des recherches permanentes sur les effets des voyages à longs termes dans l’espace.

A part l’apesanteur, vous êtes exposé à une radiation à laquelle vous ne seriez pas confronté sur terre. On effectue des expériences pour découvrir ce qui arrive aux êtres vivants dans l’espace et pour trouver des moyens de prévenir de graves effets irréversibles sur les futurs voyageurs de l'espace.

Cette image vient de l'entraînement, précédant le lancement de la mission Skylab 4. Gerald Carr fait de l’exercice sur la bicyclette-ergomètrique au cours d’une expérience mesurant la densité corporelle – un des essais avant le lancement.

© Image: NASA

 

 


Projet :

Les effets physiologiques de la gravité

La façon la plus simple de simuler l’apesanteur dans l’espace est de rester très longtemps couché. Les malades de longue durée souffrent d’affaiblissement musculaire et d'une légère faiblesse osseuse, parce qu’ils ne travaillent pas contre la gravité. Les astronautes peuvent grandir un peu dans l’espace et cela peut vous arriver après une nuit de sommeil parce que vous êtes allongé. Mesurez-vous précisément avant de vous coucher et à nouveau quand vous vous levez.

Etes-vous plus grand?
Quelle partie de votre squelette se comprime pour vous faire revenir à votre taille normale? Quelle en est la raison, et quelle est la fonction habituelle de cette partie?


La Microgravité et la Médecine

L’installation bio-médicale sera l'une des plus productives de la station. Il est possible que des centaines, voire des milliers de nouvaux produits médicaux puissent être fabriqués en microgravité. Un produit qui gagne à être fabriqué dans l’espace est l’Interferon, qui a beaucoup d’applications médicales importantes.

La plupart des processus biologiques ont lieu dans du liquide ou du fluide et ne sont en fait que de la chimie complexe. Pour que deux produits chimiques réagissent il faut qu’ils soient en contact. Cependant, ceci est souvent difficile à réaliser en gravité, car beaucoup de fluides de densité différente veulent se séparer et flottent en se superposant – le plus lourd allant vers le bas, le plus léger vers le haut. Il se passe le même processus quand de très petites particules – par exemple, des cellules biologiques miniscules – flottent dans du liquide. Cela s'appelle la suspension des liquides ou fluides.

Là aussi, les particules se séparent par densité, les plus denses coulent. Bien sûr, les cellules de densités différentes sont probablement de types différents. Mais que faire si vous vouliez que les types différents se mélangent pour qu’ils se rencontrent et réagissent les uns avec les autres? Ils ne le peuvent pas s’ils flottent dans le fluide à des niveaux différents.

Sur Terre il est possible de secouer ou de remuer de telles suspensions, mais le résultat n'est pas aussi bon que si vous pouviez mettre la suspension en microgravité. En agitant le tout vous pourriez les mettre en contact, mais pas suffisamment longtemps pour provoquer le début d'une réaction biologique.

Mais dans l’espace, les cellules ne se sépareraient pas de la même façon et nous pourrions réaliser nos réactions biologiques plus rapidement et plus facilement.

La fabrication de beaucoup de nouveaux produits médicaux serait possible ou la production des anciens produits serait plus rapide en présence de la microgravité.


Projet :

Séparation et Combinaison des liquides

Prenez un récipient en verre. Mettez-y de l’eau. Ajoutez de l'huile pour la cuisson. Qu’est-ce que vous voyez : l’huile flotte sur l’eau. Maintenant secouez le récipient.

Que se passe-il?
L’huile et l’eau se mélangent-elles?
Oui. Mais si vous les laissez reposer, que se passe-t-il?

L’huile remonte à la surface et se sépare de l’eau. Faites l’essai.

1) L’huile flotte à la surface de l’eau. 2) Secouez bien, elle se mélange. 3) Mais très vite, elle commence à se séparer – à peine 10 secondes après. 4) Après quelques temps elle se sépare complètement.

L’explication simple est que l’huile est plus légère que l’eau et donc elle flotte à sa surface, comme un bout de bois flotterait sur l’eau.

Mais que faire si vous voulez que les deux liquides se mélangent et qu’ils restent mélangés? Que pouvez-vous faire?

Si vous transportez l’huile et l’eau dans la Station Spatiale et répétez l’expérience, les liquides devraient rester mélangés. Le fluide va continuer à s’agiter dans le bocal pendant un moment et puis il formera un globule sphérique ou plusieurs globules semblables au premier.

Et si vous voulez les séparer, exercez un peu de gravité. Vous pouvez créer une gravité artificielle en faisant tournoyer le récipient. Dans notre laboratoire sur la station spatiale il y aurait un appareil pour faire ça – la centrifugeuse. On utilise du matériel similaire sur la terre et beaucoup de laboratoires d’école en possèdent une.


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