Au large de la Floride, la NASA mène chaque année une expérience singulière : envoyer un équipage dans le module subaquatique Aquarius pour simuler les défis d’une mission d’exploration spatiale. Coupés du monde dans cet habitat sous-marin, les astronautes expérimentent un isolement total et réalisent, lors des missions NEEMO, de nombreuses sorties en plongée destinées à reproduire les conditions que l’on retrouvera lors de futures expéditions vers la Lune ou Mars.
Le laboratoire sous-marin Aquarius : un centre d’entraînement unique
Depuis le début des années 2000, la NASA a organisé 23 missions NEEMO. À chaque fois, un nouvel équipage s’immerge durant plusieurs jours, évoluant à plus de 20 mètres de profondeur, dans le laboratoire Aquarius géré par l’Université Internationale de Floride (FIU), au large des Keys. Ce module, relié à une plate-forme flottante pour l’alimentation en électricité et les communications audio, vidéo et informatiques, maintient une pression identique à l’environnement aquatique (3 bars) et reste en permanence accessible via un sas connecté au monde sous-marin.
L’expérience vécue par les équipages est comparable à celle d’une station spatiale : confinement dans un espace réduit, impossibilité de regagner la surface sans une longue désaturation, et gestion de risques majeurs. Comme Laurent Ballesta et son équipe lors de l’expédition Gombessa 5 (cf. Plongez ! n°22 et 25), les occupants d’Aquarius vivent en saturation azotée, ce qui impose des précautions extrêmes.
Des entraînements poussés, proches de la réalité de l’espace
En 2014, Hervé Stevenin, au même titre que Thomas Pesquet, a participé à la mission NEEMO 19, et témoigne : « Nous sommes entraînés à réagir à des urgences critiques similaires à celles de la Station spatiale internationale : dépressurisation (inondation), feu, contamination atmosphérique… Nous devons pouvoir évacuer à tout moment et attendre les secours sous l’eau, dans une cloche, jusqu’à l’arrivée d’un navire équipé d’un caisson de recompression. Les risques sont réels. Nous devons être d’une rigueur maximale dans chaque geste, suivre les procédures scrupuleusement. Lors d’une plongée de 4 heures loin du module, la moindre erreur peut devenir fatale. On remet sa vie entre les mains de ses partenaires, et inversement. Cette confiance absolue forge l’esprit d’équipage, tout comme à bord d’un vaisseau spatial. »
Chaque journée est minutée comme à bord de l’ISS : des CAPCOMs assurent la liaison avec la surface, des expériences scientifiques sont réalisées dans le module, et des sorties en plongée (EVA pour Extra Vehicular Activity) sont programmées quotidiennement selon un emploi du temps serré.
Un dispositif de formation ouvert et évolutif
À l’origine, seuls les astronautes participaient à NEEMO, mais des ingénieurs spécialisés en sorties extravéhiculaires, ainsi que quelques scientifiques, ont pu intégrer les plus récentes sessions. Les astronautes tiennent néanmoins un rôle central : leur expérience et leur capacité de retour d’information alimentent la progression des protocoles et de la préparation à la vie spatiale.
La procédure de désaturation pour retrouver la surface à l’issue de la mission dure 17 heures — plus long qu’un retour sur Terre depuis l’ISS ! Cette expérience d’isolement et de confinement aiguise la préparation psychologique aux missions spatiales.
Hervé Stevenin raconte : « Nous sommes vraiment isolés dans un environnement hostile. Passer jour et nuit sous l’eau est bien différent d’une simple plongée. Un bateau de soutien passent pour le ravitaillement, mais le reste du temps, nous sommes seuls à 4 km de la côte. La nuit, seule la radio relie à la surface. Lorsque la météo se dégrade, les bateaux restent au port et nous devons poursuivre seuls toute la journée. »
Préparer la conquête lunaire et martienne depuis les fonds marins
Simulations et tests grandeur nature
L’objectif principal de NEEMO n’est pas de simuler la vie à bord de l’ISS, mais bien de conduire recherches, essais de matériel et procédures pour les futures missions de surface. L’environnement du module devient un banc d’essais pour équipements innovants, technologies en développement, protocoles préparatoires à l’exploration planétaire.
Lors des EVA, les équipiers plongent environ 4 heures, dotés d’un casque relié à une source d’air par un ombilical, et d’un gilet gonflé pour simuler la gravité partielle de la Lune ou de Mars. Hervé Stevenin détaille : « Nous devions simuler une mission martienne : première étape, autour des lunes de Mars, en apesanteur — nous devions réaliser des carottages tout en restant en flottabilité libre, à l’aide de systèmes de fixation. Ensuite, sur Mars, il s’agissait d’effectuer des analyses géologiques en tenant compte du décalage de communication Mars-Terre de plusieurs minutes. Nous avons perfectionné nos procédures et notre autonomie décisionnelle pour éviter les temps morts dans l’attente de réponses. »
La mission NEEMO 24, prévue en 2022, sera une reproduction fidèle d’Artémis 3, le futur retour d’astronautes humains sur la Lune. Les équipements et procédures d’EVA à la surface lunaire seront testés dans des conditions aussi proches que possible du réel. L’Agence Spatiale Européenne profitera de l’occasion pour mettre à l’essai son prototype LESA, un dispositif de transport multifonctions conçu notamment pour évacuer un astronaute en EVA.
Fait exceptionnel : c’est le centre de Houston qui assurera la direction de la mission, imitant ainsi la logistique des futures missions lunaires.
Vivre et observer : immersion totale sous la mer
Une expérience sensorielle et humaine unique
Au-delà des missions scientifiques riches et chronométrées, la vie quotidienne à bord d’Aquarius réserve des observations uniques sur la faune et la flore subaquatiques. Progressivement, les membres de l’équipage voient leur perception du milieu évoluer, comme le rapporte Hervé Stevenin : « Au début, on regarde les gros poissons par le hublot : mérous, requins, tortues… Puis on s’intéresse aux animaux plus petits, jusqu’au plancton. On réalise peu à peu l’immense complexité du cycle de vie sous-marin, les interactions, les changements de comportements des espèces selon l’heure. Une immersion prolongée permet d’observer ce ballet naturel dans toute sa richesse, bien au-delà de ce qu’on peut voir lors de plongées classiques. »
L’environnement sonore n’est pas en reste : vibrations des pompes, cliquetis des valves, balancements du module au gré des courants, crépitement nocturne des coraux colonisateurs, tout contribue à donner à la capsule une impression de cocon vivant. La variation de la pression ambiante accompagne même l’état de la mer : « On perçoit dans les oreilles les moindres mouvements de l’eau, et on devine la météo de surface rien qu’à l’évolution des pressions », ajoute-t-il.
Ce lien fort avec le module Aquarius, dont la surveillance et la maintenance incombent à l’équipage, participe à instaurer l’image d’un véritable « vaisseau-mère » sous-marin, protecteur et indispensable, à l’instar de l’ISS pour ses occupants.
La Comex : l’ingénierie française au service de l’espace
Des racines maritimes à l’innovation spatiale
La Comex, entreprise française spécialisée en plongée, était déjà impliquée dans le projet Hermès dans les années 80. Après l’abandon du programme, un nouveau virage s’opère dans les années 2000, avec l’arrivée de Peter Weiss qui fonde un département espace tourné vers la perspective d’un retour sur la Lune.
En 2011, la Comex organise l’opération « Apollo 11 sous la mer » au large de Marseille, en présence de l’astronaute Jean-François Clervoy et d’Hervé Stevenin : tous deux incarnent Neil Armstrong et Buzz Aldrin, revêtant le scaphandre Gandolfi pour reproduire les gestes historiques de la mission. « Nous avons démontré qu’on pouvait simuler la gravité lunaire sous l’eau, et se déplacer comme les astronautes sur la Lune », explique Hervé Stevenin. Ce test fut le premier jalon d’une expertise européenne dans le domaine des simulations en gravité partielle pour la préparation des missions lunaires et martiennes.
Des collaborations européennes pour la conquête lunaire
Sous l’impulsion de Johann Worner, alors Directeur Général de l’ESA, une collaboration s’engage dès 2015 avec la Comex pour élaborer équipements et procédures adaptés aux contraintes de la surface lunaire. L’accent est mis sur deux priorités, selon Hervé Stevenin : d’une part l’exploration géologique (transport d’instruments et prélèvement d’échantillons), d’autre part la sécurité des astronautes en EVA, avec la capacité de secourir rapidement un astronaute en difficulté.
Le fruit de ce travail conjoint : un prototype de chariot multifonctions, capable de transporter aussi bien du matériel scientifique qu’un astronaute blessé, sera testé lors de la prochaine mission NEEMO en 2022. En parallèle, depuis mars 2019, la Comex assure un soutien contractuel à toutes les activités de plongée de l’ESA à Cologne, fournissant plongeurs et techniciens pour les opérations du bassin NBF.
Cet article, initialement écrit par Margot Harty pour l’édition papier de PLONGEZ!, a été adapté pour le web.
