Des rayons X pour la première fois dans l’espace : une nouvelle frontière pour la santé des astronautes lors des missions lunaires
Image à la une : Les chercheurs du Glenn Research Center de la NASA, Kelly Gilkey, Cy Peverill, Daniel Phan, Chase Haddix et Ariel Tokarz, testent des systèmes portables de rayons X pour les futures missions spatiales au Glenn Research Center de la NASA à Cleveland, Ohio. Crédit : NASA/Sara Lowthian-Hanna
Pour la première fois, des rayons X médicaux ont été pris dans l’espace, une avancée qui pourrait transformer la manière dont les astronautes diagnostiquent les blessures lors des futures missions vers la Lune, Mars et au-delà.
Cette étape historique a été franchie lors de la mission privée Fram2 de Crew Dragon, lancée le 31 mars 2025, qui a passé trois jours et demi en orbite polaire. À l’aide d’un système portable de rayons X standard, l’équipage de quatre personnes a capturé des images diagnostiques d’une main, d’un avant-bras, d’un pelvis, d’un abdomen et d’un thorax, ainsi que de composants électroniques. Les résultats ont été publiés le 14 juillet 2026 dans la revue Radiology.
« C’est un rêve de la médecine aérospatiale de disposer de plus d’une modalité d’imagerie pour diagnostiquer les maladies et les blessures dans l’espace », a déclaré le Dr Sheyna Gifford, auteure principale de l’étude et professeure adjointe de médecine aérospatiale à la Mayo Clinic à Rochester, Minnesota. « Les rayons X sont rapides, faciles et diagnostiquement précieux. »
Cette réalisation résout une limitation de longue date de la médecine spatiale. Pendant plus de 40 ans, l’échographie était le seul outil d’imagerie fiable disponible en orbite. Mais l’échographie nécessite un milieu de transmission pour les ondes sonores, exige une formation substantielle de l’opérateur et se limite à l’imagerie des tissus mous. Les rayons X comblent cette lacune en détectant les fractures osseuses, les lésions dentaires et les dommages matériels, autant de capacités essentielles pour les missions plus longues où un retour sur Terre pour un traitement n’est pas envisageable.
« Nous pensions qu’un système portable standard aurait de très bonnes chances de survivre aux tests de pré-lancement et d’être opérationnel dans l’espace par des membres d’équipage avec une formation minimale », a déclaré Gifford.
Les membres d’équipage qui ont utilisé l’appareil à rayons X n’avaient que quatre heures de formation avant le vol. Malgré cette préparation limitée, les images produites ont été jugées diagnostiquement utiles, suffisantes pour identifier des blessures comme des fractures osseuses. L’appareil est retourné sur Terre avec seulement quelques éraflures extérieures mineures, démontrant la robustesse nécessaire pour le vol spatial.
Les machines à rayons X traditionnelles sont volumineuses, produisent des radiations importantes et génèrent des images floues si le sujet bouge. Comme tout en orbite est en mouvement constant, de nombreux experts supposaient que les rayons X diagnostiques dans l’espace étaient trop difficiles techniquement.
« Parce que tout dans l’espace est constamment en mouvement, l’idée reçue était qu’obtenir une image diagnostique en orbite était techniquement trop difficile », a déclaré Gifford.
Le système portable utilisé lors de Fram2 est petit, alimenté par énergie solaire et conçu pour être utilisé par du personnel non médical. Il capture des images numériques instantanément, éliminant le besoin de développement de film. L’exposition estimée aux radiations pour les membres d’équipage était comparable à celle d’une imagerie clinique standard sur Terre.
Technologie à double usage
Au-delà de l’usage médical, le système à rayons X s’est révélé précieux pour l’inspection du matériel. L’équipage a imagé les composants électroniques et autres équipements à bord du vaisseau spatial, démontrant que le même outil utilisé pour diagnostiquer une fracture osseuse d’un astronaute pourrait également localiser une déchirure dans une combinaison spatiale ou diagnostiquer une carte de circuit imprimé défaillante.
La NASA a testé indépendamment des systèmes portables de rayons X au Glenn Research Center de Cleveland. L’agence a examiné plus de 200 systèmes commerciaux et en a sélectionné trois, MinXray, Remedi et Fujifilm, pour une évaluation plus approfondie. Les chercheurs testent ces systèmes sur des fantômes anatomiques, des combinaisons d’astronautes et des roues de rover en préparation de leur intégration dans les missions futures.
« Les innovations technologiques comme celle du mini-rayon X aideront à maintenir la santé de nos astronautes alors que nous nous aventurons plus loin dans l’espace que jamais », a déclaré Sean Duffy, administrateur par intérim de la NASA. « Les futures missions vers la Lune et Mars seront plus sûres grâce aux recherches de nos scientifiques du centre Glenn de la NASA. »
La NASA prévoit de sélectionner un seul appareil d’ici la fin 2025, avec des tests à bord de la Station spatiale internationale attendus en 2026 ou début 2027.
Comment ça fonctionne
Les machines à rayons X portables sont petites, robustes et utilisables par du personnel non médical. Contrairement à l’échographie, les rayons X fonctionnent dans le vide, ce qui les rend idéaux pour l’environnement spatial. Le système Fram2 était une unité commerciale standard qui n’a nécessité aucune modification pour le vol spatial, mis à part sa sécurisation contre la microgravité.
L’équipe de recherche a validé le concept avant le test orbital lors d’un vol parabolique en 2022 à bord du « Vomit Comet », où ils ont imagé une main humaine en microgravité simulée.
Les membres d’équipage ayant utilisé le système en orbite ont suggéré des améliorations, notamment de meilleurs mécanismes de montage et de serrage pour sécuriser le détecteur et le générateur de rayons X dans la cabine. L’équipe prévoit de miniaturiser davantage le système et d’améliorer sa robustesse sur la base de ces retours.
Applications futures
Les implications s’étendent bien au-delà de l’orbite terrestre basse. Sur la Lune, où les délais de communication avec la Terre peuvent atteindre plusieurs secondes, la capacité de diagnostiquer des fractures ou des blessures internes sans consultation en temps réel avec le contrôle de mission pourrait sauver des vies. La même technologie pourrait être fixée à des rovers lunaires pour l’analyse de surface ou utilisée pour inspecter du matériel satellitaire en orbite.
« En acquérant les premiers rayons X humains et d’équipement dans l’espace, notre étude démontre la faisabilité de la radiographie en orbite et des capacités diagnostiques élargies pour la santé de l’équipage et l’évaluation du matériel », a déclaré Gifford.
La technologie a également des applications terrestres significatives. Les systèmes portables de rayons X pourraient apporter l’imagerie diagnostique dans les villages reculés, les zones sinistrées et d’autres régions où l’accès aux hôpitaux est limité.
« La dissémination de systèmes autonomes miniatures de rayons X à travers le monde pourrait également changer la donne en matière de santé publique », a ajouté Gifford. « Le ciel n’est pas la limite en ce qui concerne les rayons X dans l’espace et ici sur Terre. »
Prochaines étapes
Gifford a déclaré que d’autres études prospectives sont nécessaires pour établir des directives concernant les indications d’examen, l’interprétation des images et les bases de référence en imagerie pour les astronautes. L’équipe vise à réduire davantage la taille du système et à améliorer sa facilité d’utilisation afin que les capacités de rayons X puissent être incluses comme équipement standard lors des futures missions habitées.
Avec le programme Artemis de la NASA qui ramène des astronautes sur la Lune plus tard dans cette décennie, et les projets de missions habitées vers Mars dans les années 2030, la capacité de diagnostiquer des conditions médicales de manière autonome dans l’espace lointain n’est plus un besoin futur, c’est une exigence immédiate. Les premiers rayons X dans l’espace marquent une étape cruciale vers la satisfaction de cette exigence.
Sources : Radiology (RSNA), NASA Glenn Research Center, données de mission SpaceX/Fram2
Traduit par Lydie