Comment sont formés les astronautes de la NASA ?

NASA astronaut

À l’issue du processus de sélection des astronautes de la NASA, tu as été recruté en tant que Candidat Astronaute (Astronaut Candidate) ? Félicitations !

Tu vas bientôt marcher dans les pas de tes héros Neil Armstrong, Buzz Aldrin, John Glenn, Scott Kelly, Peggy Whitson et tant d’autres astronautes… Mais avant de devenir officiellement astronaute et d’être éligible pour être assigné à une mission spatiale, tu dois suivre le programme de formation des astronautes pendant 2 ans. Et si tu as la chance d’être sélectionné pour une mission spatiale, tu dois suivre une formation spécialisée pendant 3 mois.

Cependant, rien n’est encore gagné ! La NASA peut te disqualifier de la formation des astronautes à tout moment si tu n’es pas assez performant, ou pour raisons médicales, ou pour toute autre raison. Face à cette incertitude, les Candidats Astronautes doivent avoir des nerfs à toute épreuve et une foi inébranlable en leur destinée pour rester concentrés tout au long de leur formation.

Découvrons ensemble le lieu et le programme de formation des astronautes de la NASA !





Le Lyndon B. Johnson Space Center, la maison des astronautes

Deux mois après l’annonce officielle de leur sélection, les Candidats Astronautes retournent au Lyndon B. Johnson Space Center, le quartier général du Corps des Astronautes de la NASA (NASA Astronaut Corps) où ils avaient passé des entretiens et fait des exercices, pour y commencer la formation initiale des astronautes de la NASA.

Johnson Space Center facilities

Créer un programme d’entrainement pour préparer les astronautes à travailler en apesanteur est un véritable défi. Les formateurs doivent former les Candidats Astronautes au fonctionnement de véhicules spatiaux complexes et au fonctionnement des combinaisons spatiales en essayant de simuler un environnement de travail en apesanteur. Pour cela, les formateurs disposent d’équipements de pointe.

Les simulateurs situés au Johnson Space Center

Pour former les Candidats Astronautes, la NASA met à disposition des simulateurs dont l’objectif est de reproduire le plus fidèlement possible l’environnement d’une mission spatiale. Les astronautes se préparent environ 300 heures dans ces simulateurs avant leur première mission spatiale.

Space Vehicle Mock-up Facility (SVMF)

Le SVMF met à disposition des formateurs des reproductions grandeur nature de modules de l’ISS, du vaisseau spatial Orion, des capsules spatiales SpaceX Crew Dragon et Boeing CST-100 Starliner, ainsi que d’autres équipements spatiaux. L’objectif est de familiariser les ASCANs à ces engins spatiaux et à y effectuer des tâches.

SpaceX Crew Dragon simulation astronaut training

Ils y apprennent la maintenance, les opérations de sas et les procédures d’urgence propres à chaque engin spatial. Pendant les simulations, les Candidats Astronautes communiquent en temps réel avec l’équipe au sol, comme dans une mission spatiale réelle.

Virtual Reality Simulator Facility (VRSF)

La préparation des sorties extravéhiculaires et l’entrainement à la manipulation des bras robotisés ont lieu dans le Virtual Reality Simulator Facility, où les astronautes sont immergés dans un environnement simulé de micro-gravité.

virtual reality simulator astronaut training

Neutral Buoyancy Laboratory (NBL)

La plus grande piscine du monde, le Neutral Buoyancy Laboratory, est situé au sein du Sonny Carter Training Facility. Cette piscine géante mesure 200 pieds de long (61 mètres) et fait 40 pieds de profondeur (plus de 12 mètres). Au fond de la piscine qui simule l’apesanteur de l’environnement spatial, les astronautes s’entraînent aux sorties extra-véhiculaires sur des reproductions grandeur nature de modules qui composent la Station Spatiale Internationale. Pour préparer chaque heure d’une sortie extra-véhiculaire dans l’espace, ils s’entraînent environ 10 heures dans la piscine !

Neutral Buoyancy Laboratory astronaut training

L’astronaute Douglas Hurley témoigne de la difficulté de l’entrainement dans le Neutral Buoyancy Laboratory :

Mon premier entrainement dans l’EMU, la combinaison spatiale, a probablement été le défi physique le plus important que j’ai rencontré ici. C’est une combinaison spatiale pressurisée. Tu travailles avec des gants qui n’épousent pas parfaitement tes mains. Tu effectues beaucoup de travail avec tes mains, pendant presque 6 heures tu travailles avec tes mains et tes bras. Du début à la fin, c’était physiquement très difficile.

Voici une vidéo immersive en VR/360° des astronautes qui s’entraînent dans le Neutral Buoyancy Laboratory :

Precision Air-Bearing Floor (PABF)

Dans l’espace, l’absence de frottement peut poser des difficultés pour déplacer et arrêter des objets. Le risque est de se blesser, de blesser d’autres astronautes ou de détériorer du matériel. L’objectif du PABF est de préparer les Candidats Astronautes à cela. Un système d’air comprimé permet de réduire fortement le frottement de l’air sur les objets. Grâce à cette installation, les ASCANs peuvent s’entraîner à déplacer des objets de différentes tailles.





Programme de formation des astronautes de la NASA

Durée : 2 ans

Formation initiale des Candidats Astronautes (Astronaut Candidate Basic Training)

Pendant la formation initiale, les ASCANs se familiarisent au fonctionnement des vaisseaux spatiaux, se forment aux sorties extravéhiculaires, apprennent à parler russe, développent leur esprit d’équipe, et d’autres compétences nécessaires pour exercer le métier d’astronaute de la NASA.

Des cours de mise à niveau dans certaines disciplines sont dispensés aux ASCANs. L’objectif est que tous les Candidats Astronautes aient le même niveau de connaissance dans ces disciplines à l’issue de la formation initiale, afin de pouvoir être pleinement opérationnel pendant une mission spatiale et pour pouvoir collaborer efficacement.

Les Candidats Astronautes de la NASA suivent 16 cours techniques différents dans les domaines ci-dessous:

  • Systèmes de survie
  • Mécanique orbitale
  • Déploiement de la charge utile
  • Observations de la Terre
  • Physiologie et médecine spatiales

Entraînements et tests de survie en milieux hostiles le 1er mois

Pendant le premier mois de la formation, les ASCANs doivent passer des tests de survie dans l’eau (military water survival), et devenir certifié SCUBA (plongée sous-marine) pour préparer l’entraînement aux sorties extra-véhiculaires.

water survival astronaut training

Ils doivent aussi passer des tests de natation. Le premier test consiste à nager trois longueurs d’une piscine de 25 mètres sans s’arrêter. Le second test consiste également à nager trois longueurs d’une piscine de 25 mètres, mais cette fois sans limite de temps et… vêtu d’une combinaison de vol et de baskets ! Ils doivent aussi réussir à flotter sur l’eau pendant 10 minutes vêtus d’une combinaison de vol.

А ты говоришь по русски

Durant toute leur formation, les Candidats Astronautes apprennent à parler, lire et écrire en russe, afin de pouvoir collaborer avec leurs homologues russes lors de missions spatiales et pour pouvoir faire fonctionner les engins spatiaux russes. C’est essentiel, car par exemple le manuel à bord de la capsule spatiale Soyouz n’est pas traduit en anglais ! La Station Spatiale Internationale est aussi composée de modules russes.

Les Candidats Astronautes qui n’atteignent pas un niveau de russe suffisant lors de la formation initiale peuvent être disqualifiés par la NASA. Le russe étant une langue complexe à apprendre et à pratiquer, mieux vaut commencer tout de suite à apprendre le russe si vous voulez sérieusement devenir astronaute !

Par ailleurs, les ASCANs sont formés aux spécificités culturelles des autres pays engagés dans l’effort spatial international, également pour favoriser une entente sans accrocs entre les astronautes issus de différents pays.





Formation avancée des Candidats Astronautes (Astronaut Candidate Advanced Training)

Durant cette période, les astronautes effectuent de nombreux et longs voyages aux Etats-Unis et dans les pays des partenaires de la NASA pour poursuivre leur formation et leur entrainement.

Formation au fonctionnement des engins spatiaux

Pendant la formation avancée, les astronautes apprennent à opérer un engin spatial parmi la Station Spatiale Internationale (ISS), la capsule spatiale SpaceX Crew Dragon, la capsule spatiale Boeing CST-100 Starliner et le vaisseau spatial Orion chargé d’emmener des astronautes sur la Lune. Les ASCANs se familiarisent avec les engins spatiaux sur des reproductions à l’échelle. Ils apprennent également à réaliser les expériences scientifiques qu’ils devront reproduire pendant leur mission spatiale.

Bob Behnken Doug Hurley astronaut training

Découverte de l’apesanteur

Les ASCANs découvrent ou redécouvrent l’apesanteur grâce à un avion spécialement modifié pour effectuer des vols paraboliques. Pendant environ 20 secondes, les Candidats Astronautes expérimentent l’apesanteur. Cela est répété 40 fois, ce qui représente un peu moins de 15 minutes d’apesanteur par session de vol.

parabolic flights astronaut training

Activités de team-building

Certaines activités ont pour objectif principale de développer l’esprit d’équipe des Candidats Astronautes, comme l’expérience CAVES créé en 2011 par l’ESA, l’agence spatiale européenne. À l’origine, ce programme était une activité coopérative pour renforcer l’esprit d’équipe. L’objectif est de confronter les Candidats Astronautes à des situations stressantes et voir comment ils évoluent, pour révéler des compétences et des traites de personnalité.

CAVES program astronaut training

C’est une expérience de spéléologie poussée à l’extrême. Cela débute par une formation à la descente en rappel et à l’escalade. Puis, pendant une journée, les Candidats Astronautes pénètrent des grottes très étroites et sinueuses, où il est facile de se perdre et où le sens de l’orientation est mise à rude épreuve. Claustrophobes s’abstenir !

Un autre jour, les participants doivent photographier le parcours et réaliser des mesures au laser afin de cartographier la grotte avec des mesures précises des volumes et des inclinaisons.

Puis pendant une semaine, les participants passent une semaine entière sous terre. Ils rejoignent un camp de base situé à 1,5 kilomètres de l’entrée de la grotte. Leur mission est de cartographier précisément la totalité de la grotte, qui s’étend sur des dizaines de kilomètres de long. Les participants doivent décider dans quels trous se glisser, où aller, voir si les chemins aboutissent sur des impasses ou s’ils peuvent s’y engouffrer pour poursuivre l’exploration.

CAVES program astronaut training closeup view

Il n’y a pas de lumière dans la grotte : les ASCANs s’éclairent à l’aide de la lumière de la torche située sur leur casque. C’est une activité qui ressemble à ce que les astronautes vivent dans l’espace, dans le sens où les astronautes perdent la notion du temps à cause du soleil qui se lève puis se couche toutes les heures et demi.

Dans la grotte, il n’y a pas non plus de sentiers ni de garde-corps. Il faut donc toujours veiller à être attaché à tout moment lors de l’exploration de la grotte, car une chute mortelle peut arriver à tout moment. Là aussi, c’est une question de vie ou de mort dans l’espace lors des sorties extra-véhiculaires

Et l’expérience continue à la sortie de la grotte, après une semaine d’isolement en milieu hostile. L’astronaute américain Randy Bresnik témoignait avant sa première mission spatiale :

J’étais dans la grotte avec Thomas Pesquet et Tim Peake. Et quand nous sommes sortis, Thomas a dit : « Le ciel est d’un bleu différent. Ils ont changé le bleu ! » […] Ce qui est également incroyable, c’est que les images, les sons et les odeurs dans la grotte sont tous à peu près les mêmes. À notre sortie, nous pouvions littéralement sentir l’odeur de chaque buisson, de la poussière et de l’herbe. C’était saisissant, c’est une surcharge sensorielle. Cela fait penser à ce que disent les astronautes qui reviennent de la Station Spatiale Internationale, où tout est aseptisé. […] Les odeurs sont assez standard là-haut. Lors du retour sur Terre, les astronautes peuvent sentir l’herbe sous leurs orteils par exemple. […] Nous sommes censés atterrir en décembre. Je suis sûr que la neige aura une odeur quand je reviendrai, et que je penserai « C’est de la neige fraîche ! C’est génial ! »

Découvrez l’expérience CAVES en vidéo :





La sélection finale des astronautes de la NASA

À l’issue de la période de formation initiale, les ASCANs qui passent les évaluations avec succès deviennent officiellement des astronautes de la NASA et donc des employés fédéraux. Ils deviennent ainsi éligibles à être assigné à une mission spatiale. Pour devenir astronaute, il faut avoir terminé les modules suivants :

  • Formation aux systèmes de la Station Spatiale Internationale
  • Formation aux sorties extra-véhiculaires
  • Formation aux opérations robotisées
  • Formation à la langue russe
  • Formation au vol

Une cérémonie officielle est organisée par la NASA pour présenter la nouvelle classe d’astronautes aux médias.

NASA astronaut graduation ceremony

Le parcours des Candidats Astronautes non sélectionnés s’arrête pendant la période de formation ou à l’issue de celle-ci. Ils ne deviendront pas astronautes de la NASA cette fois-ci, mais pourront retenter leur chance lors de la prochaine campagne de recrutement d’astronautes de la NASA. La NASA propose souvent des postes d’employés fédéraux aux ASCANs non sélectionnés, en fonction des besoins de la NASA.

La formation intensive des astronautes de la NASA à une mission spécifique (Intensive Training)

Durée : 3 mois

L’assignation d’astronautes à une mission spatiale, suivie de l’officialisation, est un véritable événement médiatique. Les astronautes montent sur scène aux côtés des représentants de la NASA, leur biographie est décortiquée par les médias et par le grand public… Ils deviennent de véritables héros nationaux. Mais avant de s’envoler pour l’espace, il y a encore beaucoup de travail qui attend les astronautes de la NASA !

CST-100 Starliner astronaut water rescue training

Pendant la phase de formation intensive, les astronautes de la NASA assignés à une mission spatiale suivent une formation opérationnelle spécifique à la mission, et se familiarisent avec les expériences qui leur ont été assignées. Ils sont aussi formés aux gestes de premier secours en cas de problèmes médicaux pendant la mission.

Des simulations spécifiques pour la mission sont conçues pour répéter les procédures en vol et de la mission. La formation finale conjointe équipage / contrôleur de vol est effectuée parallèlement à la planification de la mission.

Les astronautes sont assignés à leur première mission spatiale en moyenne 6 ans après leur nomination officielle.

Comment devenir astronaute de la NASA ?

  1. Critères d’éligibilité des astronautes de la NASA
  2. Procédure de sélection des astronautes de la NASA
  3. Formation des astronautes de la NASA
  4. Conseils et stratégies pour devenir astronaute

Image credits:

  • Johnson Space Center facilities: NASA/B. Stafford
  • SpaceX Crew Dragon simulation: NASA/David DeHoyos
  • Virtual Reality Simulator: U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 2nd Class Dominique M. Lasco / Public domain
  • Neutral Buoyancy Laboratory: NASA/B. Stafford
  • Water survival training: David DeHoyos/NASA-JSC
  • Bob Behnken and Doug Hurley – SpaceX Training: SpaceX
  • Parabolic flights: NASA
  • CAVES program: ESA
  • Astronaut gratuation ceremony: NASA/JAMES BLAIR
  • Boeing CST-100 Starliner Astronaut Water Rescue Training: NASA/Isaac Hutson