07/06/2016 - P.B.E.R.T.H · 2016. 6. 9. · 07/06/2016 2 Réunion du 7 Juin 2016 1.1 –Isolement (suite…) 10 /101 Pour l’espace il est dû à la distance • Orbite basse: quelques

07/06/2016

1

/1011

Réunion du 7 Juin 2016

PLONGEE ET ESPACE

Problèmes communsSolutions diverses

Jean-Claude Le Péchon et Isabelle Duvaux-Béchon

/1012


PLONGEE ET ESPACEProblèmes communs

Solutions diverses

On ne va pas encore très souvent dans l’espace pour se promener

On s’aventure sous la mer pour les loisirs mais pas pour longtemps

Notre propos ne concerne donc que des professionnels

Dans ces deux situations on ne peut se protéger ni :

Des effets de la pression (décompression; gaz respirés)

Des effets de l’immersion ou de la microgravité

Des effets des changements de rythme nycthéméral

Il faut donc s’en accommoder !

Cela constitue une partie des Problèmes communs

/1013


Il y a 2 « professions » concernées

Les scaphandriers pour les interventions profondes

Les astronautes

PLONGEE ET ESPACE

/1014


Tous les professionnels ont une obligation d’évaluation des risques

Plongée et espace (suite…)

Cela implique :

• Une identification des dangers• Une quantification du risque

• La définition des procédures pour minimiser ces risques• La mise en place des pratiques de sécurité• L’analyse des résultats et l’utilisation du retour d’expérience

Les problèmes communs : dangers et risques

Les solution partagées : la sécurité et retour d’expérience

Cet ensemble constitue aussi la « gestion des risques »


/1015

L’Agence spatiale européenne (ESA)

“…assurer et (de) développer, à des fins exclusivement

pacifiques, la coopération entre Etats européens

dans les domaines de la recherche et de la

technologie spatiales et de leurs applications

spatiales...”

Article 2 de la Convention de l’ESA

• 22 Etats-membres + Canada + Etats

coopérants + partenaires

• Près de 2200 agents

• 5,2 milliards d’Euros (2016)

• Plus de 70 satellites conçus, testés et lancés

• Plus de 200 lancements d’Ariane

Tous les domaines:

• Science spatiale

• Vols habités

• Exploration

• Observation Terre

• Lanceurs

• Navigation

• Télécoms

• Technologie

• Opérations


/1016

PLONGEE – ESPACE

PROBLEMES COMMUNS – SOLUTIONS PARTAGEES

1 – Isolement, confinement, secours

3 – Immersion et Microgravité

2 – Décompressions

4 – Entraînement et simulations

5 – Rythme nycthéméral

6 – Recherches initiales et actuelles


/1017Problèmes communs (suite…)



/1018Problèmes communs (suite…)

1.1 – Isolement


Pour les deux il est dûà un environnement immédiat non vivable !

• Vide sidéral, températures, radiations

• Milieu pressurisé ou subaquatique


/1019

Un environnement hostile

-150°C

+120°C

10-17 atm

16/jour

10-4g

cosmiquessolaires

7000 >10cm

07/06/2016

2


/101101.1 – Isolement (suite…)

Pour l’espace il est dû à la distance • Orbite basse: quelques heures de voyage• La Lune : 4 jours de voyage• Mars : 6 mois de voyage, missions de presque 2

années

Et plusieurs jours ou mois pour lancer une mission de secours

/10111


1.1 – Isolement (suite…)

L’immersion et la profondeur

Pour la plongée l’isolement c’est :

La différence de pression

La durée des décompressions

Profondeur 300 m : décompression 10 j.


/10112

Les deux situations sont pourtant différentes :

Pour l’espace :

• Surveillance à distance• Approvisionnements par transport spatial ou

fabrication / production sur place (Mars)


• Contrôle de l’environnement depuis l’intérieur

/10113


Pour la plongée au contraire :

• Surveillance de proximité (hublot, tourelle).• Nourriture par sassage direct• Contrôle des caissons depuis l’extérieur



/101141 – Isolement, confinement, secours (suite…)

1.2 – Confinement

Missions spatiales

Pression atmosphérique normale : 1 bar

Atmosphère : Air (21 % oxygène et 79 % azote)

Norme ESA : Qualité de l’Atmosphère des engins spatiaux habitésRéf : PSS 03-401 - Rédaction : Jean-Claude Le Péchon

Durée : • 6 mois nominalement dans l’ISS• au moins 2 ans (Mars) !

Confort thermique, (t°C, H2O %, ventilation)


/10115

La Station spatiale internationale (ISS)

110m x 75m – 420 tonnes

916 m3 pressurisés388 m3 habitables

84 kW solaires2,3 millions de lignes de code

Radiateurs

7m x 4,5m

21

5 n

m d

e l

a s

urf

ace

Moyens de communication

Missions spatiales (suite…)


/10116

La Station spatiale internationale (ISS)Pétrolier ravitailleurIncinérateur – 7 t

La relève de l’équipage

Équipage permanent de 6 personnesMission typique de 6 moisForce multinationale

15 500 nœuds 1 tour en 90 min

3 places



/10117

ISS et partenariats internationaux



/10118

L’orbite de la Station

Centres de contrôle:Houston, Moscou, Tsukuba, St Hubert, Oberpfaffenhoffen, Toulouse…

+ centres de contrôle pour les expériences


07/06/2016

3


/10119

La vie à bord – l’équipage

Dernier recrutement européen en 2009



/10120

Condition d’hygiène : Très impactées par la microgravité

Couchette !

Pas de douche sur l’ISS, mais des lingettes

WC très spéciaux !

Traitement des effluentsNASA



/10121

La vie à bord – loisirs et repos

ban

ne

ttes c

on

fort

able

s

le mess des officiers

Échanges bord et terre

Le coiffeur

En direct de la cambuse pour Thanksgiving:

dinde fumée, ignames confites, tourte myrtilles

Une fenêtre sur l’extérieur

Frank de Winne (B) - Commandant



/10122

La vie à bord - travail

Des multi-spécialistes, Multi-tâches



/10123

La vie à bord – forme physique

Vélo, course et musculationAu moins 90 min/jour+2h ménage/personne/semMin 3 ans d’entraînement

Missions spatiales (suite…) /10124


1.2 – Confinement (suite…)

Plongée et travaux hyperbares

Maison sous la mer

Navire support de plongée

Chantier de tunnel Hong Kong (5,4 b – 2016)

Durée : Jusqu’à 1 mois Précontinent III - 1965

/10125


Plongée et travaux hyperbares (suite…)

Pression de confinement : selon profondeur de travail… de 4 à 25 bars soit de 40 m à plus de 250 m

Atmosphère : PO2 0,4 bar, PN2 de 0,8 à 3,5 bars le reste Hélium

Confort thermique, • température de 25 à 32 °C,• humidité 50 à 70 %, ventilation

Changements de pression pour • accès au site de travail, plus profond en général, • la décompression finale longue

Pollutions : • poussières,• chimique : CO2, max PCO2 < 10 hPa• VOC : dégazage humain, matériel, provenant du site…)• micro-organismes (Pseudomonas…. – oreilles externes)

Communications : Voix déformée - décodeur

/10126


Plongée et travaux hyperbares (suite…)

Conditions d’hygiène

Désinfection soigneuse des locaux

Précautions spécifiques pour les oreilles externes

Douche et WC « normaux » - Risque d’aspiration

Traitement des effluents à bord du navire

Couchettes - normales

/10127



Autonomie (Station spatiale – Maison sous la mer)

Les besoins en consommables :

Énergie, (solaire pour l’espace, mais sous la mer ?)Oxygène, gaz inerte, absorption du CO2

Nourriture, eau, Moyens de recyclage…Médicaments !

Constituent des limites à une totale autonomie

Vie en circuit fermé : cas des maisons sous la mer

Jusqu’à 15 m ventilation à l’air possible (PO2 < 0,5 bar)

Au-delà, il faut une atmosphère synthétique (PO2 régulé)

07/06/2016

4


/10128

Schéma du système de support-vie ISS

NASA



/10129

Paramètres standard de l’atmosphère

• L’équipe de contrôle en vol se réfère aux standards internationaux pour la qualité de l’atmosphère

• Les règles de vol contiennent aussi les actions correctives en cas de sortie des limites fixées.

1 bar23 °C

39 % - Pas directement contrôlée. le point de rosée est suivi et contrôlé.

CO2 : 0.42 % soit 4,2 hPa

O2 : 22.3 % soit 0,22 Bar



/10130

Maintien de la pression totale

• S’ils sont disponibles, des consommables sont utilisés pour maintenir une pression totale supérieure à 0,95 bar. Par ordre de priorité on utilisera:a. Les consommables des Progress/ATV (véhicules visiteurs)b. Les consommables de l’US Operating Segment (USOS) c. Les unités de pressurisation d’air russes (à usage unique)

• Pression absolue minimale : 0,64 bar(a)• Pression maximale absolue : 1,02 bar(a)• L’évacuation de la Station commence au minimum 10 minutes

avant que la pression totale n’atteigne 0,64 bar(a)

Nominal: 0,95 à 1,01 bar(a)



/10131

Pression partielle d’Oxygène

Sauf dans le sas pour EVA où l’astronaute respire de l’oxygène pur dans sa combinaison

• 0,19 bar < PO2 < 0,23 bar• Concentration < 24.1 % (risque incendie)

• Par ordre de priorité, les éléments suivants sont utilisés pour maintenir le niveau de pression partielle : a. Elektron et/ou OGA réglée pour une production augmentée d’O2

• Elektron est le système russe • OGA est le système américain (Oxygen Generation Assembly) • Les deux génèrent O2 par décomposition électrolytique d’eau.

b. Oxygène des Progress/ATV s’il est disponible (véhicules de visite)c. Cartouches ТГК

Système russe de chauffage de briquettes d’oxygène solide. Chaque cartouche produit 420 à 450 L d’oxygène gazeux en 5 à 30 minutes.

d. Réservoirs externes d’O2 utilisés pour les EVAs (Joint Airlock)



/10132

Pression partielle d’Oxygène

24.1% d’O2 est la limite haute pour la prévention de l’incendie

• Si la concentration d’O2 dépasse 24.1 %, l’une ou plusieurs de ces décisions doivent être prises (sans notion de priorité):a. Arrêt de l’introduction de O2 jusqu’à ce que la concentration

tombe sous les 24.1 % grâce à la consommation métabolique.

b. Mesures d’augmentation de la consommation métabolique (p.e. exercice physique pour l’équipage). - Cette mesure n’est plus considérée comme viable ou recommandée

par le médecin de vol.

c. Si du N2 est disponible, dépressurisation partielle et compensation à l’N2.



/10133

Sauf pendant les EVA, pour lesquelles il y a d’autres limites

Les règles de vol ont été modifiées pour ce qui concerne les valeurs nominales en raison des preuves apportées qu’une exposition prolongée à des niveaux élevés de CO2 a des effets à long terme sur la santé.

• Contrôle de PCO2 ≤ 5,3 hPa. Des dépassements sont acceptés s’ils doivent durer moins de 24 heures.

• Limite absolue nominale (Flight Rule): Si ≥ 0,01 bar (10 hPa), des actions doivent être prises.

• Pour les limites suivantes:a. à 0,013 bar (13 hPa) porter un masque à oxygène si des

symptômes d’exposition au CO2 apparaissent.b. à 0,026 bar (26 hPa) évacuer la zone concernée et utiliser des

masques à oxygène pendant les réparations.

Pression partielle de gaz carbonique



/10134

Pression partielle de gaz carbonique

• Par ordre de priorité la pression partielle de dioxyde de carbone sera maintenue de la façon suivante:a. Diagnostiquer un problème éventuel dans le système intermodulaire

de ventilation et supprimer les blocages éventuels de circulation de l’air.

b. Activer la deuxième unité de suppression du CO2 (Carbon DioxideRemoval Assembly (CDRA)).─ Système US basé sur l’utilisation d’adsorbeurs régénérés de CO2.

c. Activation du Vozdukh dans un mode supérieur d’élimination de CO2.─ Système russe basé sur l’utilisation d’adsorbeurs de CO2 régénérables, le CO2

fixé est ensuite évacué à l’extérieur.

d. Activer le USOS CDRA dans un mode supérieur.e. Utilisation de boitiers LiOH (Hydroxide de Lithium).

─ Des versions US et Russes sont disponibles. Ils ne sont pas régénérables et peuvent absorber chacun jusqu’à 1600 L de CO2.



/10135

Gestion de la Température

Contrôlée principalement par un système de conditionnement d’air (Common Cabin Air Assemblies) intégré dans le système de refroidissement (Thermal Cooling System).

Nominale (pour le confort de l’équipage): 18°C à 28°C



/10136

Système nominal de purification

• Le “US Operating Segment” comprend le système de contrôle des contaminants (the Trace Contaminant Control System (TCCS))– Il utilise à la fois l’adsorption chimique et l’oxydation

catalytique. – Pour l’adsorption chimique, les contaminants chimiques

gazeux adhèrent au matériau desséchant à travers lequel passe le flux d’air.

– Pour l’oxydation catalytique, les contaminants organiques gazeux sont supprimés par chauffage et réaction chimique avec de l’Alumine et du Palladium (Production de CO2)

• Le “RS Operating Segment” has БМП, qui fonctionne de la même façon que le TCCS, mais avec des couches régénérables et un débit d’air supérieur.


07/06/2016

5

/10137



Chantiers tunnels profonds

Pour la réparation des outils de coupe dans tunneliersil est parfois nécessaire de pressuriser à l’air comprimépour tenir le terrain et chasser l’eau.

Lorsque la pression dépasse environ 3,5 à 4 bars, l’air comprimé ne convient plus et les décompression sont si longues que l’on a recours à la méthode de saturation.

P

Hauteur d’eau

Nappe Phréatique

/10138


HABITAT DE SATURATION

NAVETTE DE TRANSFERT

TRAIN

Bentonite

TRAINTBM

Chantiers tunnels profonds (suite…)

Exemple pratique en Hollande 2002 et Hong Kong 2016

Pression de travail : 6,9 barsTrimix (O2, N2, He)

/10139


1.3 – Secours

Accès, évacuation, moyens à déployer….

Dépressurisation, accident de décompression

1 – Isolement, confinement, secours (suite…)

Accident mécanique en vol ou sous la mer !

Incendie, naufrage, MTO pour les maisons sous la mer

/10140


1.3 – Secours (suite…)

Dans l’espace : irradiation – éruptions solaires

Accident au travail… blessure, maladie…

Caisson d’évacuation en titane (30 bars)

Transportable par hélicoptèreMax 2 personnes

Connectable sur caisson de centres hyperbaresà Bergen ou Aberdeenvoire d’un autre navire…

Plongeur infirmier dans l’équipe pressurisée


/101411.3 – Secours (suite…)

Accidents

Évacuation, secours dans l’espace…

Atmosphère contaminée

Dépressurisation accidentelle


/10142

Dépressurisation – Temps de “Réserve”

• La procédure d’évacuation en cas de dépressurisation est gérée avec un temps de “réserve” – Reserve Time.

• “Reserve time” (Tres) est la durée qui va s’écouler entre le moment où le calcul de la pression est effectué et celui où la pression minimum acceptable devrait être atteint : P = 0,64 bar(a)

• Si Tres < 10 minutes, l’évacuation immédiate de la Station est nécessaire. Une évacuation signifie que les astronautes rejoignent les vaisseaux Soyouz (en faisant l’hypothèse qu’un vaisseau Soyouz ne fuit pas) et les isolent de l’ISS.

Accident (suite…)


/10143

Limites physiologiques de pression

• La pression minimale dans un module habitable est déterminée pour minimiser les risques d’hypoxie et fournir une protection suffisante contre un accident de décompression.

• Pression d’évacuation de l’ISS: – 0,64 bar(a) soit l’équivalent d’une altitude 3500 m

• Pression minimale pour un module habitable : – 0,53 bar avec PO2 > 0,168 bar. – Soit une altitude équivalente à ~2400 m pour 32% d’O2

• Il existe dans la documentation des limites inférieures de pression pour lesquelles l’équipage peut rester dans un espace confiné pendant un temps limité sous masque à oxygène pur.

• Il n’y a pas de maximum physiologique de pression dans la documentation.

Accident (suite…)


/10144

Planification d’urgence

• Pour éviter l’hypoxie et minimiser les risques d’accident de décompressionles pressions inférieures à 0,53 bar ne doivent pas dépasser les limites suivantes:

a. 0,44 bar pendant un maximum de 60 minutes (avec masque à oxygène)

b. 0,26 bar pendant un maximum de 15 minutes (avec masque à oxygène) – seulement quand il n’y a pas eu d’autre dépression pendant les dernières 48h et pas de symptômes DCS

• Ces deux évènements doivent être traités comme indépendants.

Accident (suite…)


/10145

En cas d’urgence

• Par ordre de priorité

– Sécurité de l’équipage

– Sécurité de la Station

– Sécurité pour les objectifs de la Mission

• Les procédures vont

– Isoler l’équipage par rapport à l’incident

– Avant d’analyser

– Et de décider des actions pour mettre la station en sécurité

Accident (suite…)

07/06/2016

6


/10146

Équipements utilisés pour les cas d’urgence

Draeger Tubes

Portable Breathing Apparatus (PBA) O2 Mask

Emergency Mask Respirator with Ammonia Cartridges

CMS – Draeger Chip System


/10147

Nettoyage: capacités de Dépressurisation/Repressurisation

– Réserves dans l’ISS: en plus d’une réserve de sécurité de 45 jours, il existe une réserve d’oxygène à haute pression côté américain pour répondre aux exigences de protéger l’équipage contre 3 scénarios :

• Permettre la ventilation d’un astronaute blessé via le “CrewHealth Care System” (CHeCS).

• Fournir une réserve de protection U.S. des activités extravéhiculaires (EVA).

• Permettre la repressurisation du plus grand module, le japonais. JEM 171.75m3

Raisonnement: les réserves doivent pouvoir soutenir les besoins de l’équipage en cas d’échec/délai de réapprovisionnement (si deux véhicules successifs de réapprovisionnement ratent leur vol). Les 45 jours de réserve d’oxygène sont apportés par des réservoirs ou des cartouches ТГК (Solid Fuel Oxygen Generator (SFOG)).

Accident (suite…)


/10148

Autres contaminants

• Substances liquides ou solides:

– L’équipage nettoie directement.

– Déterminer s’il faut couper la ventilation intermodules.

– Mettre les équipements de protection individuelle selon la catégorie du risque ou des recommandations des procédures.

– Limiter la dispersion et nettoyer la substance.

Accident (suite…)


/10149

4

Problèmes de contamination

Life Support (LS): vols habités

Risques pour l’équipage:

Souches multi-résistantes

Défenses immunitaires & microflore intestinale

Confinement, biodiversité réduite, promiscuité, microgravité, radiations

Fungi on the ISS, growing ona panel where exercise clotheswere hung to dry

Fungal growth on a communication module on-board the Russian MIR station

Besoin d’un outil de diagnostic rapide de détection des microbes pour évaluer les

risques, non basé sur une culture

Accident (suite…) /10150


Pause

Questions sur cette partie ?

/10151



/10152


Problèmes communs (suite…)


Dans les deux situations : éviter les accidents de décompression

• Les symptômes diffèrent sensiblement• L’étiologie est la même : les bulles

Les moyens de recherches sont semblables

• Essais et statistiques• Détection de bulles

• Importance de l’immersion ou de la microgravité• Importance de l’exercice

2.1 – Changements de pression & décompression

/10153


2 – Décompressions (suite…)

2.2 - Décompression des scaphandriers

2.3 - Décompression des astronautes - EVA

En FIN de séjour; retour à pression atmosphérique

Elle intervient AVANT les sorties extravéhiculaires

Très lente pour les confinements en saturation

Donc AVANT la phase de travail et se poursuit PENDANT

/10154


2.4 - Décompression de la plongée à « saturation »

PN

PO2

Pression ambianteAzote dissous

2

T1

2

1

2

3

4

5

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80DUREE (heures)

2 – Décompression (suite…)

Durée de décompression indépendantede celle du séjour après 24 h

D’où l’idée de laisser les hyperbaristesvivre sous pression

07/06/2016

7

/10155


Profil typique d’une plongée à 150 m en saturation

Profil de pression

DUREE (maximum 1 mois)

Pression atmosphérique

15

14 DécompressionFinale (5 jours)

Sorties detravail à 150 m

3 semaines

Niveau vie à140 m

2.4 - Décompression de la plongée à « saturation » (suite…) /10156


DUREE (Unité arbitraire)

Début de décompression

Tension d' Hélium compartiment le plus long

Delta P

PO2

PIHe

10

20

25

2.4 - Décompression de la plongée à « saturation » (suite…)

Principe de la procédure

/10157


2.5 – Navire de plongée et transfert sous pression2 – Décompression (suite…)

/10158


2.5 – Navire de plongée et transfert sous pression (suite…)

Exemple d’aménagement d’un navire de plongée

Caisson vie

Contrôles

Tourelle du PétrelJanus IV – 501 m

Intérieur Tourelle

/10159


Plongée à l’air

Chef de plongéeManutention et tourelle

Treuil ombilical

Caissons vie

Transfert sous pression

Contrôle environnement

Sauvetage hyperbare

Stockage des gaz

/10160


Exemples de gaz respirés (travaux à 140 m)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

OXYGENE

AZOTE

HELIUM

NIVEAU VIE130 m

TRAVAIL140 m

DECOMPRESSION84 m

2.5 – Navire de plongée et transfert sous pression (suite…)

/10161


Le contrôle de l’environnement en saturation

L’atmosphère est régénérée 24/24 par circulation sur des filtres

Élimination du gaz carbonique (< 10 hPa) et des odeurs

Ajustement de la quantité d’oxygène (PO2)

Condensation de l’humidité par le froid (ou du Silicagel..)

Réchauffage (température de confort : 31 ± 1 °C)

Tous ces paramètres sont surveillés, régulés et enregistrés…

2.5 – Navire de plongée et transfert sous pression (suite…) /10162


Réchauffage

Habitat

H2O

Condenseur

Groupe Froid

Ch

au

x so

dé

e

Charbonactif

Circulation

Oxygène

Le contrôle de l’environnement en saturation (suite…)

Circuit de régénération externe

PO2PCO2H2O %T °C

Odeurs

X 2


/101632 – Décompression (suite…)

2.6 – Activité extravéhiculaire (EVA)

L’habit « scaphandre » d’EVA

Pression

Un vêtement souple gonflé à 1 bar est Rigide !!!

L’habit Américain : P = 0,3 bar(a)

L’habit Russe : P = 0,4 bar(a)

Donc pour « sortir » il faut dépressuriser dans un sas

et décomprimer l’astronaute de 1 bar(a) à 0,3 bar(a)

07/06/2016

8


/10164L’habit « scaphandre » d’EVA (suite…)

Respiration : atmosphère de l’habit

Air ? : PO2 = 20 % x 0,3 = 0,06 bar Mortel par hypoxie

Nitrox ? : possible mais PO2 complexe à gérer – gaz inerte

O2 pur : PO2 = 100 % x 0,3 = 0,3 bar

OK, simple à contrôler

Température :

Extérieure de – 150 °C à + 120 côté soleil !

Régulée autour de 20 °C

Vêtement Russe

/10165


La décompression / dépressurisation contrôlée

Il s’agit d’une décompression de saturation à partir de 1 bar(a)

On peut chasser l’azote dissous en respirantde l’oxygène pur

Mais cela reste long : 4 heures au masque sans interruption et dans l’habit

2.6 – Activité extravéhiculaire (suite…)

C’est une « dénitrogènation » isobare

/10166


PN2

1

0.8

0.5

Durée (h)

0.3

EVA

Compartiment : 600 min

102 64 12

DénitrogénationOxygène pur

Dépressurisation

Sursaturation

PO2

PN2

N2

Dis

so

us

La dépressurisation (suite…)


/10167

Le sas de sortie et de dépressurisation



/10168

EVA – Russe,

Américain

Chinois


Européen


/10169

Perspectives pour missions d’exploration

Il faut pouvoir faire des sorties fréquentes et simples


On peut baisser la pression des habitats (Lune ou Mars)

Accroître la pression des scaphandres d’EVA

Mieux utiliser l’exercice avant et pendant la dénitrogènation

Utiliser les médicaments réduisant l’incidence de bulles

Accepter un risque un plus fort et prévoir une procédure de secours applicable en gravité réduite..

/10170




/10171




GRAVITE

ARCHIMEDE

IMMERSION

3.1 – Physique du phénomène

Plongée

Scanuba

/10172


3.1 – Physique du phénomène (suite…)

Micro-gravité en orbite

APESANTEUR

GRAVITE

CENTRIFUGE

VITESSE

07/06/2016

9

/10173


3.1 – Physique du phénomène (suite…)

Vol parabolique

Vol Zéro G

20 Sec.Chute libre

/10174


3 – Microgravité et immersion (suite…)

3.2 – Physiologie du phénomène

Debout au sec Dans l’espace

SANG

700 ml

Effet cardio-vasculaire

Immergé


/101753.2 – Physiologie du phénomène (suite…)

Effet musculo-squelettique


/10176

4 – Entraînement et simulation espace



/10177

4 – Entraînement et simulation espace


4.1 – En piscine

Profondeur de 20 à 30 m

Plongée au Nitrox

NASA - USA

Cité des Étoiles - Russie


/10178

Entraînement de base au Centre des Astronautes européens(ESA – EAC) à Cologne

4.1 – En piscine (suite…)


/10179

Thomas Pesquet

Timothy Peake

Luca Parmitano

/10180


4 – Entraînement et simulations (suite…)

4.2 – En confinement

Utilisation de centres hyperbares

Hydremsi (ESA) c/o Comex 1989

Isemsi au NUTEC (Norvève) 1990

Exemsi au DLR (Allemagne) 1993

Expérience Sirène-2004 – Saturation à 7 bars(g) - Russie


/101814.2 – En confinement (suite…)

Stations expérimentales aux USA et en Russie

Test de confinement Russe 1994

Confinement à Moscou – Mars 500• 105 jours en 2009• 520 jours en 2010

Test Russe LUNA 2015 – Équipage 100 % féminin

07/06/2016

10


/10182

Analogues-sol• Simulations• Vie en équipage• Entraînement• Physiologie

CNES

4.2 – En confinement (suite…) /10183


4.2 – En confinement (suite…)

Maisons sous la mer

Tecktite 1 - 1969 : financement partiel : NASA

Mission NEEMO – Habitat AQUARIUS (NASA - Extreme Environment Mission Operations)

2015 - 20eme mission NASA dans cet habitat (18 m – 6 personnes)

/10184


Activités subaquatiques NEEMO

4.2 – En confinement (suite…)

/10185


4 – Entraînement et simulations (suite…)

4.3 – En avion Zéro G

Paraboles de 20 secondes (31 par vol)

Essais de combustion

Écoulements multiphasiques

Expériences technologiques

Croissance des végétaux

/10186


Expériences technologiques (suite…)

Essais de procédures

Essais de matériels

RCH LAMA – Essai NASA

Essai de l’insufflateur manuel LAMAsur mannequin intubé..

/10187


4.3 – En avion Zéro G (suite…)

Cardio-vasculaire et respiratoirePléthysmographieÉchocardiographie trans-œsophagienne

Équilibre et Orientation spatiale (étude de l’oreille interne…)

Expériences de physiologie

Dépression du bas du corps (Lower Body Negative Pressure)

/10188


Apprentissage de la mobilité

Gestes de stabilisation

4.3 – En avion Zéro G (suite…)


/10189

Essai de skin suit (compression verticale du corps)

Dextérité en µg

4.3 – En avion Zéro G (suite…) /10190




07/06/2016

11

/10191




En confinement on peut choisir le rythme Veille/Sommeil

Le rythme spontané « hors du temps » est voisin de :26 h le premier mois

mais se décale ensuite vers :35 h éveil / 13 h de sommeil ! (M. Siffre -1997)

Pour les séjours confinés de longue durée il convient de choisir un rythme physiologique.

/10192


5 – Rythme nycthéméral (suite…)

5.1 - Plongée profonde - Tunnelier

5.2 - Maison sous la mer

Recalage facile pendant la longue décompression finale

Sorties tourelle ou tunnelier : 3 x 8 ou 2 x 8 selon nb d’équipes

Rythme jour / nuit normal


/101935 – Rythme nycthéméral (suite…)

5.3 - Espace

Choix volontaire : Calage global sur un horaire terrestre fixe

Cela facilite les relations avec les centres de contrôle et permet de s’affranchir des rythmes différents de chaque membre d’équipage

Mais personnel de veilleau sol 24/24 nécessaire

/10194



Problèmes communs (suite…) /10195



6.1 - Plongée profonde (années 70-90)


Respiration

Narcose; SNHP

Décompressions

Héliox ….. ! SNHP

Hydrogène – Hydréliox – 70 bars

Introduction d’azote…. 50 bars ! SNHP

Masse volumique

Exponentielle, Linéaire, Mixte, PO2

Vitesse de compression

/10196


6.1 - Plongée profonde (suite…)

Habits à eau chaude

Le froid en immersion

Réchauffage des gaz inspirés

Secours respiratoire en circuit semi-fermé

Autonomie 20 minutes au-delà de 200 m

DUI 1978

SAGA – 300 m


/101976 – Recherches initiales et actuelles (suite…)

6.2 - Espace

Micro gravité, longue durée (problèmes musculo-squelettiques) « the one-year mission » - 2015-2016

Décompression EVA et missions d’exploration

Confinement très long

Moyens de secours et procédures d’application

Recyclage complet, production d’aliments, d’oxygène et d’eau,

/10198


Conclusions

Problèmes communs (suite…) /10199


ConclusionsProblèmes communs (suite…)

Pour le confinement et l’isolement

• Les problèmes sont assez proches sauf les durées• Des moyens sont mis en communs

Pour les décompressions

• Elles sont à des phases différentes (avant / après)• Les durées impliquées sont très différentes• Le danger est similaire, le risque différent• La prévention utilise toujours l’oxygène• Les principes de traitement sont identiques (P et O2)

07/06/2016

12


/101100

Pour la micro gravité et l’immersion

• Les problèmes sont assez proches• Les durées d’exposition sont différentes• Des moyens sont mis en commun

Pour l’entraînement et la simulation

• Le partage avec les maisons sous la mer est acquis• Les centres hyperbares servent à simuler les confinements• Les piscines « spatiales » ou d’entreprises aussi

Conclusions (suite…)

www.hyperbar.perso.sfr.frwww.esa.int

[email protected]

Merci de votre attention

[email protected]

Documents

07/06/2016 - P.B.E.R.T.H · 2016. 6. 9. · 07/06/2016 2 Réunion du 7 Juin 2016 1.1 –Isolement (suite…) 10 /101 Pour l’espace il est dû à la distance • Orbite basse: quelques