Une innovation technologique, pourrait permettre aux futurs astronautes de se peser en évitant les contraintes du système actuel.

Il est important pour les astronautes de suivre leur masse corporelle, lors d’un périple spatial. Sur seulement quelques semaines, ils peuvent perdre près de 15 % de leurs poids à cause de l’atrophie musculaire provoquée par leurs sous-utilisations. Pour éviter ce déclin physique, l’équipage à bord de la Station spatiale internationale (ISS) passe généralement deux heures par jour, à faire de l’exercice physique. La surveillance du poids dans l’espace n’est pas chose facile, puisque les échelles de mesure traditionnelles ne fonctionnent pas en orbite.

Le problème a été partiellement résolu en 1965 par William Thornton, un astronaute et médecin américain,  qui a mise au point une technique pour peser des objets en utilisant des ressorts oscillants. Les astronautes utilisent ce dispositif, appelé : Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (SLAMMD), encore aujourd’hui. Il ressemble à une sorte de tabouret, sur lequel les astronautes s’agrippent. Il est muni d’un ressort qui soulève et abaisse la selle à une fréquence qui dépend de la masse sur laquelle il agit / s’oppose.

Ci-dessous : l’astronaute Tamara Jernigan (navette Columbia lors de la mission STS-40, 5-14 juin 1991) se pèse dans l’espace. C’est le premier type de “chaise à peser spatiale”. Alors que la chaise avance et recule, un compteur calcul combien la masse de l’astronaute retarde le mouvement de la chaise.

Ci-dessous, le dispositif plus récent, même méthode, mais redessinée : l’astronaute japonais Satoshi Furukawa, ingénieur de vol sur l’Expédition 29, utilise le dispositif : Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (SLAMMD) dans le laboratoire Columbus de la Station spatiale internationale.

Une démonstration du SLAMMD à bord de l’ISS :

Le problème de ce système, c’est qu’il est encombrant et beaucoup d’énergie est nécessaire pour pouvoir déplacer le tabouret à l’aide des deux ressources les plus limitées de la station spatiale. Mais aujourd’hui, Carmelo Velardo, un chercheur en informatique à Eurecom dans les Alpes-Maritimes, en France, affirme que son nouveau système basé sur la technologie de la Kinect pourrait être intégré dans la station.

"Quelque chose que vous pourriez facilement placer à l’intérieur des murs de la station spatiale permettrait de libérer l’espace pour d’autres équipements ou expériences”, dit Velardo.

Avec ses collègues du centre de technologie pour la robotique spatiale, à Turin, Italie, il a utilisé la profondeur de détection d’une Kinect, pour créer un modèle 3D d’un astronaute. Ensuite, l’équipe a effectué leur calcul en utilisant un modèle statistique qui relie le poids à la mesure du corps, reposant sur une base de données de 28 000 personnes. Les estimations de Velardo sont à 97 % exactes, correspondant à une erreur moyenne de seulement 2,7 kg, ce qui est comparable à la méthode actuellement utilisée à bord de l’ISS.

"Cette technique semble possible, mais non sans un certain effort," dit John Charles, scientifique en chef de recherche sur le programme humain, de la NASA à Houston, au Texas. Selon lui, la microgravité déplace l’eau à l’intérieur des organismes des astronautes, ce qui signifie que leur densité peut ne pas correspondre aux hypothèses du modèle.

Charles ajoute, que la combinaison de l’idée avec le système de pesée existant, pourrait s’avérer plus avantageuse, car la Kinect mesure le volume du corps alors que le tabouret mesure la masse.

Le système Kinect n’a pas encore été testé dans l’espace, en raison du cout élevé de lancement de nouveaux équipements. Mais Velardo a l’espoir de l’essayer bientôt à bord d’un vol parabolique en avion, qui simule la microgravité trouvée en orbite. Il présentera ses recherches à la conférence Emerging Signal Processing Applications à Las Vegas, Nevada, le mois prochain.

Les recherches de Carmelo VELARDO. Une des premières descriptions de la technologie de pesée kinect au format PDF : Real Time Extraction of Body Soft Biometric.

Les descriptions de la NASA sur le système de peser actuel : Space Linear Acceleration Mass Measurement Device (SLAMMD), l’Astronaut Satoshi Furukawa Weighs In et Body mass measurement in space, Spacelab SLS-1.