En décembre prochain, un laboratoire mobile de la taille de cinq patinoires de la LNH survolera la plupart des universités canadiennes à une vitesse et à une altitude respectivement 30 et 45 fois supérieures à celles d’un avion commercial. Avant la fin du semestre d’hiver, l’équipage de la Station spatiale internationale (SSI) aura entrepris des travaux d’envergure dans le domaine des sciences aérospatiales en grande partie grâce à des chercheurs universitaires canadiens.
Ces travaux scientifiques se dérouleront sous la supervision de l’astronaute de renom Chris Hadfield, qui commendera de l’équipage de la mission Expedition 35 d’une durée de trois mois. Non seulement deviendra-t-il le premier Canadien à diriger une mission spatiale, mais ce ne sera que la deuxième mission de cette envergure à n’être dirigée ni par un Russe, ni par un Américain.
M. Hadfield affirme qu’il se prépare pour ce rôle depuis le milieu des années 1970, alors qu’il était jeune cadet de l’Air. Il a participé à la deuxième mission vers la station spatiale Mir, en 1995, et six ans plus tard, il est devenu le premier Canadien à effectuer une sortie dans l’espace lors-qu’il participait à l’installation du Canadarm2 sur la SSI.
Parmi les sujets de recherche qui seront étudiés dans l’espace, on compte le dépistage des maladies infectieuses, la fabrication en apesanteur et les raisons de l’évanouissement; tous en lien avec le milieu universitaire. Étant donné la renommée de M. Hadfield, la mission pourrait s’avérer la meilleure occasion dont disposera l’Agence spatiale canadienne (ASC) pour démontrer à la population canadienne la valeur de la recherche dans l’espace.
« Pour bien fonctionner, le matériel envoyé dans l’espace doit être de masse et de volume faibles et il doit être extrêmement fiable, car il n’y a aucun technicien spécialisé pour effectuer les réparations dans l’espace, explique Luchino Cohen, scientifique à l’ASC. L’espace est donc un véritable moteur de l’innovation. »
Avec des scientifiques de l’Université Laval et de l’Institut national d’optique (INO) de Québec, M. Cohen étudie les technologies de diagnostic médical pour les missions. Il est le chercheur principal du projet qui porte sur l’appareil de diagnostic clinique Microflow, qui pourrait un jour servir au cours de missions de longue durée.
Version miniature d’un cytomètre de flux, Microflow détecte des particularités en faisant passer des cellules ou des molécules à travers un flux de liquide à haute pression devant un laser. Il peut analyser une variété de troubles allant des infections au stress, aux cellules sanguines et aux marqueurs du cancer. Si les essais de la station spatiale sont concluants, l’appareil pourrait être utilisé dans l’espace pour analyser sur place des échantillons provenant d’astronautes malades. Ici sur Terre, Microflow pourrait aussi servir à analyser des échantillons biologiques pour détecter des maladies infectieuses ou surveiller la qualité des aliments dans des collectivités éloignées, où le coût des tests est extrêmement élevé.
Une expérience appelée BCAT-C1, conçue par une équipe de physiciens de l’Université Simon Fraser, aura également lieu au cours de la mission de M. Hadfield. Sous la direction de la chercheuse principale Barbara Frisken, l’équipe a élaboré un procédé permettant d’étudier à l’aide de simples caméras numériques la façon dont les particules réagissent en microgravité. Cette étude permettra de mieux comprendre une variété de procédés allant de la production du silicone au filtrage du jus de fruits.
Une série d’expériences seront effectuées sur les colloïdes (des particules d’une substance réparties uniformément, mais non dissoutes, dans une autre substance). Les résultats de ces expériences, qui seraient faussés par la sédimentation sur Terre, pourraient expliquer le comportement des particules de colloïdes dont l’emplacement et la densité se modifient selon l’état solide, liquide ou gazeux.
M. Hadfield et son équipage prévoient également collaborer pendant quelques jours avec une équipe de chercheurs de l’Université de Waterloo sur Terre, à partir du module européen Columbus. Cette équipe étudie les raisons pour lesquelles certaines personnes sont prédisposées à s’évanouir et donc à subir une chute pouvant causer l’invalidité. Des tests seront menés sur les membres de l’équipage de la station spatiale afin de comprendre comment leurs corps réagissent aux variations de tension artérielle et au déplacement du sang avant, pendant et après une mission. Les résultats de l’expérience pourraient entraîner des recommandations visant à ce que, avant des missions de longue durée dans l’espace, les astronautes passent plus de temps dans une centrifugeuse pour se prémunir contre les effets étourdissants de l’ajustement aux variations de gravité.
Récemment, l’ASC a annoncé un investissement de 2,25 millions de dollars pour des projets de renforcement des capacités favorisant les études universitaires d’envergure en recherche spatiale. Cette somme pourrait contribuer à lancer de nouveaux projets comme l’élaboration à l’Université Laval d’une nouvelle technologie ayant les mêmes objectifs que l’appareil Microflow.
Le Dr Michel Bergeron, directeur et fondateur du Centre de recherche en infectiologie de l’Université Laval, mène la recherche liée à cet appareil de la taille d’un DVD appelé « Lab on a CD » (laboratoire sur disque) qui permet d’analyser des échantillons (sanguins, par exemple) dans les cavités d’un petit disque. « Au lieu de lire la musique, explique le Dr Bergeron, cet appareil centripète lira l’ADN. »
L’avenir des sciences spatiales dans les universités canadiennes tirera profit des travaux de chercheurs dans un petit nombre de domaines communs, juge Mike Dixon, directeur de l’in-s-tallation de recherche sur les systèmes à environnement contrôlé de l’Université de Guelph. Au cours des prochaines années, le Canada pourrait, selon lui, devenir un chef de file mondial dans la culture de plantes destinées à une utilisation dans l’espace.
« Le Canada pourrait faire pousser la première plante sur la Lune, affirme M. Dixon. Son équipe de recherche a mené plusieurs expériences, dont une sur les graines de tomate à bord de la mission de 2009 vers la station spatiale avec l’astronaute canadien Bob Thirsk. Contribuer à une recherche qui nous aidera à atteindre de tels objectifs, ce serait formidable », se réjouit M. Dixon.