Les défis de la conquête des milieux extrêmes : l’espace et le monde sous-marin.

photo Jacques TONARD Marine nationale

27 Février 2015 Mme Isabelle Duvaux-Bechon (ESA), M Christophe Lasseur (ESA), LV Thierry MAGUET (FSM) - Marine Nationale

À l’occasion des Journées Sécurité Sous-Marins (JSSM) qui se sont déroulées à Toulon les 2 et 3 février, et dont le thème était cette année la gestion de l’atmosphère en milieu confiné, Mme Isabelle Duvaux-Bechon et M Christophe Lasseur de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), ont présenté les enseignements tirés de la Station Spatiale Internationale, offrant ainsi une occasion d’identifier certaines similitudes entre deux environnements qui peuvent paraître assez dissemblables de prime abord.

Les 2 et 3 février se sont déroulées à Toulon les Journées de réflexion sur la Sécurité des Sous-Marins (JSSM). Les conférences et tables rondes organisées à cette occasion visaient toutes à consolider la démarche « maitrise des risques » dans laquelle les forces sous-marines sont résolument engagées, notamment dans les domaines bien connus (sécurité nucléaire, plongée, générale, nautique), mais également dans le domaine transverse du facteur humain. Cela a aussi été un moment privilégié de partage du retour d’expérience au sein des forces sous-marines mais également avec l’Agence Spatiale Européenne (ESA), invitée de cette édition 2015.

L’une des caractéristiques du marin est de partir loin et longtemps. Ainsi, depuis que l’Homme navigue sur les océans, il a su trouver des solutions pour augmenter  son autonomie, et par voie de conséquence les distances parcourues. Avec la navigation sous-marine, née au tournant du XXème siècle, est apparue une autre notion liée à « l’atmosphère » qui est venue s’ajouter aux aspects nutritifs et énergétiques*. Les premiers vols habités, qui découlèrent de la conquête spatiale entamée, il y a maintenant plus d’un demi-siècle, se sont vus confrontés aux mêmes défis technologiques.

S’il existe des similitudes flagrantes entre la navigation sur sous-marin nucléaire et les voyages dans l’espace, les contraintes absolues et les solutions retenues ne sont pas toujours identiques.  Pour ce qui est des similitudes : missions longues, pour les astronautes (typiquement 6 mois dans la station spatiale en orbite à 400 km  au-dessus de la Terre, beaucoup plus longtemps quand il s’agira d’aller vers Mars) comme pour les sous-mariniers (notamment sur Sous-marin Nucléaire lanceur d’engins).

Dans le cas des sous-marins, l’eau, élément dans lequel évolue le bateau apporte des solutions d’approvisionnement en eau potable grâce aux bouilleurs, comme en régénération de l’air respirable par électrolyse. L’énergie nucléaire qui propulse nos sous-marins, fournit une autonomie énergétique quasi-inépuisable. Les seules limitations apparaissent d’ordres humain (les effets physiologique et psychologiques sur l’équipage) et alimentaires (stock de vivres). Les astronautes quant à eux, ne peuvent rien tirer de leur environnement, sauf une énergie illimitée par leurs panneaux solaires. Tout doit donc être envoyé de la Terre ou obtenu par recyclage. Pour autant, même si elle est contenue dans des bouteilles, la production d’oxygène reste possible à partir de l’électrolyse de l’eau.

L’importance des repas pour le moral est essentielle dans les deux mondes. Favoriser le recyclage et éviter le gaspillage est un leitmotiv des missions spatiales. Les astronautes doivent se contenter de produits lyophilisés, en conserve ou sans préparation. Toutefois, ils peuvent bénéficier de quelques produits de spécialité nationale : les français ont régulièrement eu la chance de se faire livrer des boîtes de conserve (aux normes spatiales) élaborées par des grands chefs. Astronautes et sous-mariniers peuvent faire face à des problèmes de contamination chimiques et microbiologiques qui doivent être détectés et résolus rapidement pour les garder en bonne santé.

Autre point commun, les astronautes comme les sous-mariniers sont des multi-spécialistes qui ne peuvent compter que sur eux-mêmes pour le quotidien, les problèmes ou les urgences (même si les centres de contrôle au sol sont là pour aider les astronautes en temps réel – qui ne sont que 6 à bord de la station internationale). Dans les deux cas, un long entraînement est nécessaire pour permettre d’utiliser au mieux les équipements, remplir la mission (scientifique pour les astronautes, dissuasion et soutien pour les sous-mariniers), être capable de réagir aux situations d’urgence qui pourraient devenir dramatiques, par l’acquisition d’automatismes de mise en sécurité. Il y a la possibilité de rentrer relativement rapidement en cas d’urgence vitale, non immédiate pour la station, plus le temps d’acheminer une équipe de secours à terre ou en mer à l’arrivée.

Différence notable toutefois, les astronautes sont presque en permanence en communication avec le sol (sauf zones non couvertes au-dessus des océans par exemple), que ce soit avec les stations de contrôle, leur famille, les enfants ou le grand public (twitter), voire le chef de leur Etat, et ont un rôle important de relations publiques. On est loin du « famili » hebdomadaire de 40 mots reçus des familles des équipages de SNLE et de l’impossibilité d’émettre pour ces derniers (les SNA peuvent transmettre hors opérations un mot hebdomadaire vers leurs familles).

La mise en place d’un cycle jour-nuit de 24 heures pour pallier l’absence de référence claire extérieure (16 heures de « jour » par 24h sur la station, nuit permanente pour les sous-marins) vise à compenser une partie des effets psychologiques et physiologiques induits. En termes de rythmes de travail, là où les sous-mariniers fonctionnent par « quart », les astronautes suivent un horaire terrestre classique de travail de « jour », (pas de travail la nuit) et ont le dimanche comme jour de congé (et font le ménage de la station le samedi). Le sport qui est très important pour garder la forme chez les sous-mariniers (et ne pas prendre de poids), est utilisé pour contrebalancer les effets de la micro-gravité en permettant d’éviter une trop grande perte musculaire (et aussi trop perdre de poids !) pour les astronautes qui doivent en faire au moins 90 minutes par jour.

Quelques enseignements techniques issus des études menées au profit de la Station Spatiale Internationale pourraient être utilisés au profit des sous-marins. Par exemple, ce qui concerne les paramètres physiologiques ou de confort, les procédures d’urgence, les études ou considérations psychologiques de sélection des équipages ou de gestion des conflits, la détection rapide des contaminations… Et pourquoi pas aussi, étudier la possibilité comme pour les vols d’exploration de longue durée d’utiliser les algues pour produire de l’oxygène (première expérimentation sur la Station spatiale prévue en 2016).

Lorsque l’Homme est confronté à de grands défis technologiques il sait faire preuve d’adaptation s’il s’en donne les moyens. Ainsi dans quelques décennies sera-t-on sûrement capable de lancer une mission habitée vers Mars, très certainement en coopération internationale, et les agences spatiales s’y préparent déjà en étudiant les technologies nécessaires d’où sortiront de nombreux enseignements qui seront également utiles pour les activités terrestres (production, stockage et économie d’énergie, production de nourriture, eau et atmosphère, recyclage, automatisation, robotique…), ce qui permettra d’optimiser les investissements nécessaires.

* En 1624, sous le règne de Jacques 1er d’Angleterre, la première plongée d'un sous-marin dans la Tamise mettait déjà en évidence le problème de la régénération de l'air.