CADMOS

Accompagner la recherche en micropesanteur et l'exploration habitée

Depuis la Terre, le CADMOS (Centre d'Aide au Développement des Activités en Micropesanteur et des Opérations Spatiales) conçoit, développe et assure le suivi d’expériences scientifiques ou technologiques menées en micropesanteur.

Logo du CADMOS
Logo du CADMOS © CNES

Informations essentielles

MissionDéveloppement et suivi opérationnel d’expériences scientifiques et technologiques en micropesanteur
Domaine CNESSciences / Exploration
Date de début1993
PartenairesNASA, ESA, Roscosmos, CSA, ISRO, CNSA, EAU
LieuCentre Spatial de Toulouse (CST)
DuréeIndéterminée
Statut des projetsEn exploitation

Chiffres clés

  • Plus de 40 ans d’expertise en vols habités
  • 15 : nombre de participations à des missions d’astronautes français-es
  • Plus de 25 expériences scientifiques différentes menées chaque année
  • Une équipe de 50 personnes

 

Dates clés

  • 2026 : Première mission de Sophie Adenot
  • 2025 : L’instrument ACES (horloge atomique Pharao) arrive dans l’ISS
  • 2024 : 
    • Mise en service d’une nouvelle baie thématique EDR-2 (opérée par le CADMOS) dans le module Columbus
    • Installation de l’expérience Euro Material Ageing à l’extérieur de l’ISS
  • 2023 : Montée des expériences Food Processor et Cerebral Ageing
  • 2021 : Mission Alpha (Thomas Pesquet) et ses 12 expériences CNES
  • 2016-2017 : Mission Proxima (Thomas Pesquet) et ses 7 expériences CNES
  • 2010 : Deux nouveaux instruments du CADMOS à bord de l'ISS : MARES et CARDIOMED
  • 2009 : Montée de l’instrument DECLIC dans l’ISS, et début de 15 ans d’opérations
  • 2008 : Arrimage et mise en service du module européen Colombus avec la baie thématique EPM opérée par le CADMOS
  • 2001 : Présence permanente d’astronautes dans l’ISS 
  • 1998 : Début de la construction de la Station Spatiale Internationale
  • 1996 : Mission Cassiopée de Claudie Haigneré à bord de la station MIR
  • 1993 : 
    • Mission Altaïr de Jean-Pierre Haigneré à bord de la station MIR
    • Création du CADMOS

 

Le projet en bref

Le CADMOS est le Centre d'Aide au Développement des activités en Micropesanteur et des Opérations Spatiales.

Les vols spatiaux habités ont pour objectif de faire avancer la science et la technologie, en réalisant des expériences en micropesanteur. Le but ? Observer des phénomènes physiques, biologiques et physiologiques qui, au sol, seraient masqués par la pesanteur. Concrètement, il peut s’agir d’étudier le fonctionnement du système cardio-vasculaire, d’analyser les propriétés de certains fluides et matériaux, ou encore d’observer la croissance de végétaux. 

Des expériences dans lesquelles le CADMOS joue un rôle central : implanté au Centre Spatial de Toulouse, ce laboratoire aide les scientifiques à préparer ces expériences, en assure le suivi, et recueille les données obtenues. Les dispositifs spatiaux utilisés pour accéder à cet état de micropesanteur sont la Station Spatiale Internationale et l’Airbus A300-Zéro G, et parfois des capsules automatiques.

Créé en 1993, le CADMOS mène des expériences dont l’échelon est tout à la fois national, européen (pour le compte de l’ESA), ou bien s’inscrivant dans le cadre de coopérations multilatérales (notamment avec la Russie et les Etats-Unis). Preuve de son savoir-faire, le CADMOS est le centre réalisant le plus d’expériences parmi les neufs centres à avoir été initialement retenu par l’ESA pour aider les utilisateurs de la Station Spatiale Internationale à en exploiter les équipements.
 

Quelques exemples d’expériences développées et/ou opérées par le CADMOS - passées, en cours ou récentes dans la Station Spatiale Internationale :

  • ALI : (Alice Like Insert) : ALI permet l'étude de la transformation des fluides (SF6) de l’état de coexistence liquide/vapeur vers l’état supercritique monophasique et de l'effet piston. Après la réalisation d'une série d'expériences à bord de la station MIR avec l'équipement ALICE, il fut évident qu'il fallait continuer un tel programme de recherche à bord de l'ISS et ce programme a été jugé prioritaire d'un point de vue programmatique.
     
  • CARDIOLAB : Cardiolab était une contribution franco-allemande au laboratoire scientifique européen Colombus arrimé depuis 2008 à la Station spatiale internationale (ISS). Intégré au sein du module EPM (European Physiology Module), il était dédié à l'étude du système cardio-vasculaire humain et à son évolution en micropesanteur. A la fois flexible et évolutif, Cardiolab était composé de senseurs mesurant les paramètres physiologiques en mode stationnaire ou ambulatoire, et d’appareils stresseurs utilisés pour appliquer des stimuli au sujet.
     
  • CARDIOMED : Le dispositif Cardiomed avait pour objectif de suivre la santé des cosmonautes russes séjournant dans la Station spatiale internationale. Fruit d’une collaboration franco-russe, le dispositif Cardiomed regroupait 10 protocoles cliniques dédiés au suivi du système cardio-vasculaire des cosmonautes. Ses 5 instruments mesuraient des paramètres tels que l’activité musculaire du myocarde (ECG), la pression artérielle, le débit sanguin artériel, le volume du mollet... Et ce aussi bien au repos, que lors de la pratique d'exercices physiques (vélo ergomètre) ou du port d'un pantalon rigide à dépression (le Tchibis).
     
  • CARDIOSPACE : Le dispositif médical Cardiospace a été développé dans le cadre d'une convention franco-chinoise. En 2016 Cardiospace a pris la route de l'espace à bord du module spatial chinois TianGong 2. Il ciblait en particulier l'impact de l'impesanteur sur la micro-circulation – mesurée à l’aide d’un laser Doppler – et sur la macro-circulation  – observée par échographie.
     
  • CEREBRAL AGEING : Cerebral Ageing étudie le processus de vieillissement des cellules nerveuses cérébrales à l’échelle moléculaire et cellulaire, tant au niveau radiatif, stress oxydant et effets de l’impesanteur. Cette étude est réalisée à partir de cellules souches.
     
  • DECLIC (Dispositif d’Etudes de la Croissance et des Liquides Critiques): Installé depuis 2009 dans un rack scientifique de la NASA, DECLIC a fait fonctionner à tour de rôle, sur des périodes de 3 à 6 mois, trois inserts expérimentaux dénommés HTI (High temperature insert) pour l'étude de l'eau à l'état critique, ALI (Alice like insert) qui est complémentaire pour l'étude des fluides autour du point critique et DSI (Directional solidification insert) pour l'étude de la solidification des alliages. Les expériences suivies et pilotées en temps réel depuis le CADMOS au CNES qui contrôle le déroulement des programmes demandés par les laboratoires scientifiques.
     
  • MATISS (Microbial Aerosol Tethering on Innovative Surfaces in the ISS): surfaces innovantes visant à empêcher des micro-organismes pathogènes de se déposer et de se développer. Développé à l’occasion de la mission Proxima en 2016, plusieurs versions se succèdent depuis dans l’ISS.
     
  • FLUIDICS : mini-centrifugeuse comprenant 3 sphères représentant des réservoirs de satellites, visant à étudier le phénomène de ballotement des fluides, et les phénomènes de turbulence d’ondes capillaires. Cette expérience a fonctionné dans l’ISS de 2017 à 2023, et sera suivie de sa version linéaire, Fluidics-L.
     
  • LUMINA :  dosimètre à fibre optique mesurant les radiations ionisantes à l’intérieur de l’ISS, depuis 2021
     
  • EMA (Euro Material Ageing) : il s’agit en fait de la combinaison de deux instruments :
    • SESAME, qui concerne l’étude du vieillissement en vol de nouveaux matériaux, pour acquérir une meilleure connaissance de l’environnement spatial et de ses effets sur les matériaux
    • IR COASTER, spectromètre infrarouge qui étudie l’exposition directe aux rayonnements (UV et cosmique) et au vide spatial de molécules organiques d’intérêt exobiologiques. 

      Ces deux expériences sont montées sur la plateforme Bartoloméo d’Airbus, à l’extérieur de l’ISS.
       
  • SEM (Special Event Meals) : L’objectif de SEM est de procurer à l’équipage de l’ISS des aliments de qualité gastronomique pour fêter de grandes occasions : Nouvel An, arrivée de nouveaux membres d’équipage, sorties extra-véhiculaires, etc…
    Ces plats ont été choisis et préparés par la société Alain Ducasse Conseil (ADC). Leur processus d’élaboration a été validé par le CNES, en conformité avec les règles de certification russe et américaine de l’ISS. L’objectif de cette collaboration (CNES/ADC) est de créer une gamme complète de repas spécifiques d’une grande valeur organoleptique, tout en étant diététiques et nutritifs.
     
  • ECHO : Echo est un échographe téléopérable depuis le sol par des experts en échographie, via des sondes à têtes motorisées. Il a été développé par le CNES en coopération avec l’agence Spatiale Canadienne (ASC) et Européenne (ESA) pour : 
    • Optimiser la qualité des images échographiques et les résultats scientifiques
    • Diminuer le temps astronaute nécessaire pour réaliser les sessions d’échographie
    • Diminuer le temps astronaute nécessaire pour l’entraînement 
       

Depuis la recette en vol de l’échographe télé-opéré ECHO, lors de la mission PROXIMA de Thomas Pesquet en 2017, cet équipement est utilisé de façon régulière dans le cadre d’expériences scientifiques menées dans l’ISS, dont le CADMOS est en charge des opérations :

  • Vacular Echo en coopération entre le CNES, la CSA (agence spatiale canadienne). 11 sessions expérimentales ont été menées. Cette expérience est terminée, et a été remplacée par Vascular Aging
  • Myotones en coopération entre le CNES et l’ESA (agence spatiale européenne). 3 sessions expérimentales ont été menées
  • CIPHER (Complement of Integrated Protocols for Human Exploration Research), en coopération avec la NASA, étude sur une trentaine d’astronautes sur des missions de longue durée (jusqu’à un an)  

    Ces expériences visent à mieux comprendre les impacts des missions spatiales sur les modifications physiologiques des systèmes cardiovasculaire, musculaire, etc…
     

  • GRIP : L’expérience « GRIP » s’intéresse au contrôle et à l’apprentissage moteur de plusieurs tâches de manipulation d’objets lorsque le sujet humain est confronté à la micropesanteur. Cette expérience est réalisée dans le cadre de la participation de l’Agence Spatiale Européenne à la Station Spatiale Internationale.
     
  • METAL 3D PRINTER est une expérience de type « Démonstration Technologique » visant à démontrer que l’on serait capable de produire des pièces métalliques en autonomie dans l’Espace.
     
  • PK-4 (Plasma Kristall-4) est un laboratoire de plasma complexe installé dans le module européen Columbus de la Station spatiale internationale (ISS). 
     

Rôle du CNES dans le projet

Le CADMOS est une structure opérationnelle du CNES qui permet aux scientifiques de préparer et de réaliser une grande variété d'expériences en micropesanteur, que ce soit à bord de la Station Spatiale Internationale, de l'Airbus 0g ou de Capsules automatiques...

Il est hébergé au Centre spatial de Toulouse depuis sa création en 1993, initialement pour les besoins des missions françaises à bord de la station orbitale MIR. Mais c'est un long héritage de suivi des vols habités depuis le début des années 80 qui lui permet aujourd'hui d'être reconnu pour son expertise opérationnelle et scientifique. Si bien qu’il fut retenu en 1998 par l’Agence Spatiale Européenne (ESA) pour devenir l’un des 9 USOCs (Users Support & Operational Centre) destinés à aider les utilisateurs de la Station Spatiale Internationale.

 

Contacts CNES/CADMOS

Chef de projet / manager Vols Habités en développement
Rémi Canton
Courriel : remi.canton at cnes.fr

Chef de projet / manager Vols Habités en exploitation
Emmanuel Thulliez
Courriel : emmanuel.thulliez at cnes.fr

Le site web du CNES est en cours de refonte et plusieurs pages relatives aux projets sont temporairement indisponibles. Les contenus seront à nouveau disponibles début 2025. Veuillez nous excuser pour la gêne occasionnée.