Mission Fram2 de SpaceXLancé fin mars 2025, il a envoyé quatre astronautes dans des endroits où aucun homme n’était allé auparavant. Ce vol restera dans l’histoire comme le premier vol en équipage en orbite polaire, mais il restera dans les mémoires pour ses réalisations majeures en médecine spatiale.
Au cours de la mission, les astronautes du Fram2 ont pris les premières radiographies médicales lors d’un vol orbital. Sans aucune instruction de contrôle au sol, ils ont pris des images des mains, des avant-bras, de l’abdomen, du bassin et de la poitrine à l’aide d’un petit appareil à rayons X portable. Les images prises pendant le vol ont été immédiatement transférées à l’ordinateur de l’avion pour examen par l’équipage, indiquant que l’imagerie aux rayons X est possible en orbite. Les chercheurs les appellent aujourd’hui un étude Publié dans Radiologie.
Pendant des décennies, l’échographie a été la seule technique d’imagerie médicale fiable dont disposent les astronautes. Mais l’espace est un endroit dangereux, et plus les missions sont longues et lointaines, plus le risque d’effets néfastes sur la santé est grand. Les tests par ultrasons, qui nécessitent une formation importante des opérateurs et s’appuient sur un support de transmission d’ondes sonores, ne sont pas toujours suffisants.
“Les rayons X sont l’un des outils de diagnostic les plus puissants de la médecine moderne en raison de leur rapidité, de leur précision et de leur capacité à fonctionner avec un large éventail de personnes sans avoir besoin d’un environnement de transmission sonore”, a déclaré à Gizmodo la chercheuse principale Shayna Gifford, professeure adjointe d’astronomie à la clinique Mayo.
“Dans l’espace, nous aurons l’esprit tranquille en sachant si nos gants de combinaison spatiale ont des trous ou des trous, si un échantillon de roche est sur le point de se fissurer en raison d’une fracture de contrainte et si la roche que nous avons échantillonnée lors d’une marche sur la lune contient les bons minéraux. Les systèmes à rayons X spectraux peuvent aider à répondre à tous ces besoins avec un seul équipement”, a-t-il déclaré.
Les aspirants astronautes deviennent de futurs médecins
Gifford en 2022 co-écrit Une étude qui a envoyé un appareil à rayons X portable sur un vol parabolique a montré que les membres d’équipage pouvaient recevoir des rayons X de diagnostic dans un environnement de microgravité simulé. L’étape suivante consistait à tester cette capacité en orbite.
L’équipe de Gifford a travaillé avec SpaceX pour déterminer si les astronautes pouvaient utiliser un appareil à rayons X portable disponible dans le commerce pendant Fram2, un orbiteur polaire de 3,5 jours. Avant le décollage, les trois membres d’équipage ont suivi quatre heures de formation d’opérateur et ont pris des photos avant le vol.
Fram2 a été lancé le 31 mars 2025 sur une fusée SpaceX Falcon 9, plaçant la capsule Crew Dragon sur une orbite de 90 degrés entre 264 et 280 miles (425 à 450 kilomètres) au-dessus du niveau de la mer. Pendant le vol, l’équipage a utilisé un appareil à rayons X portable pour scanner différentes parties du corps et de la montre intelligente, testant ainsi sa capacité à diagnostiquer les blessures et les problèmes liés à l’électronique et à l’équipement. La résolution des montres intelligentes se situe à l’échelle du micron, a déclaré Gifford.
L’équipe de mission est revenue le 4 avril 2025 et a atterri sur la côte d’Oceanside, en Californie. Le générateur de rayons X a subi des dommages superficiels mineurs lors de l’atterrissage et de la récupération, mais son matériel interne et la sortie des rayons X n’ont pas été affectés. De retour sur Terre, un opérateur qui n’était pas membre de l’équipage a pris des radiographies après le vol et reproduit des images avant et en vol.
Trois radiologues indépendants ont évalué toutes les images en termes de qualité, de résolution spatiale, de densité de contraste et d’emplacement. Bien que leurs positions différaient légèrement, l’image était identique dans toutes les autres dimensions et l’analyse en vol a atteint le niveau de diagnostic.
Inauguration d’une nouvelle ère de médecine spatiale
Les résultats représentent une étape importante dans l’expansion des capacités de diagnostic spatial. Les engins spatiaux tels que la Station spatiale internationale (ISS) s’appuient depuis longtemps uniquement sur les ultrasons pour évaluer la santé des astronautes, mais les techniques d’imagerie ont leurs limites.
“L’échographie, entre les mains d’un technicien qualifié, peut parfois détecter des blessures ou des maladies à certains moments et avec plus ou moins de précision après une observation minutieuse”, explique Gifford. “Pour que l’échographie fonctionne, la lésion ou la maladie que vous recherchez doit avoir un niveau de réponse moyen aux ondes sonores.”
Les muscles, les tissus organiques et les vaisseaux sanguins contiennent beaucoup d’eau, ils transmettent donc des ondes sonores et apparaissent bien sur un écran à ultrasons. Les os sont visibles, mais avec beaucoup moins de détails et de clarté.
“Un échographiste qualifié peut connaître le meilleur angle de balayage pour permettre à de petites quantités de son de pénétrer dans l’os, mais la structure interne de l’os est souvent cachée aux ultrasons”, a déclaré Gifford.
À mesure que les humains reviennent sur la Lune, la nécessité de diagnostiquer les blessures osseuses dans l’espace deviendra encore plus importante.
“Nous avons vu que la Lune a une gravité environ un sixième de celle de la Terre, et c’est suffisant pour faire trébucher un astronaute, même si elle est petite”, a expliqué Gifford. “Les combinaisons spatiales sont lourdes, le sol est dur, il y a des rochers déchiquetés entre les deux, ainsi que toutes sortes d’équipements. Dans la prochaine phase de l’exploration humaine, il y a 100 % de chances que nous nous heurtions, nous meurtrissions, tombions et nous cassions.”
De plus, l’échographie ne peut pas diagnostiquer les problèmes liés à l’électronique, à l’équipement ou à d’autres objets tels que les rayons X. En équipant les vaisseaux spatiaux de machines à rayons X, les astronautes pourront détecter les dommages causés à leurs combinaisons spatiales ou examiner l’intérieur des roches lunaires. Par conséquent, l’utilisation d’appareils à rayons X dans l’espace est bien plus qu’un simple diagnostic.
L’appareil à rayons X portable utilisé dans cette étude est assez compact par rapport à ceux utilisés par la TSA dans les hôpitaux et les aéroports, mais les futurs systèmes conçus pour les vols spatiaux devront être encore plus petits. “Pour que les rayons X dans l’espace deviennent monnaie courante, et pour que la quantité et l’ampleur du système soient raisonnables, il faudrait qu’elles soient inférieures à ce dont nous disposons actuellement”, a déclaré Gifford.
Il a également souligné l’importance d’intégrer le guidage et l’imagerie en temps réel pour accompagner les astronautes sur la Lune ou lors des sorties dans l’espace afin de renforcer ces systèmes pour l’aspiration. Ces améliorations rendront ces systèmes plus accessibles pour une utilisation dans l’espace et sur Terre, au bénéfice des astronautes et des patients des communautés éloignées ou mal desservies, a déclaré Gifford.