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Les êtres humains dans l'espace font face à deux obstacles majeurs. Au delà de notre atmosphère protectrice, l'exposition accrue aux radiations est une menace sérieuse pour les êtres humains et les machines. De plus, l'apesanteur pose un défi particulièrement unique et excitant. Le corps humain s'y adapte à travers des changements dans le système cardiovasculaire, le sang, les muscles, les os, les systèmes sensoriels, ceux qui contrôlent l'équilibre, et ceux impliqués dans le contrôle des fluides corporels tels les reins. Les astronautes qui reviennent sur Terre éprouvent aussi des difficultés physiques temporaires lorsque leur corps se réadapte à la gravité terrestre. Un autre sujet d'intérêt est le maintien de la performance des astronautes durant leur vol spatial et le stress particulier causé par les différences culturelles entre membres d'équipages confinés durant de longues périodes. La capacité très limitée à transporter des échantillons depuis et vers l'espace a poussé les chercheurs et cliniciens à réclamer une meilleure capacité d'effectuer des analyses biomédicales
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