De nouvelles recherches mettent en évidence les risques posés par le rayonnement spatial pour l’exploration lunaire et martienne, en se concentrant sur un récent événement de particules énergétiques solaires. Il souligne les différents niveaux de protection naturelle contre de tels rayonnements sur Terre, sur la Lune et sur Mars, et souligne l’importance de développer un blindage efficace pour la sécurité des astronautes lors des futures missions spatiales.
Les rayonnements spatiaux constituent un défi important pour les ambitions de l’humanité en matière d’exploration spatiale, en particulier dans les missions vers la Lune et Mars. Ce rayonnement, provenant principalement des particules énergétiques solaires (SEP) produites par les éruptions solaires, peut augmenter considérablement les niveaux de rayonnement, posant ainsi un risque pour la santé des astronautes.
De plus, des événements SEP intenses peuvent déclencher des améliorations au niveau du sol (GLE), augmentant encore les niveaux de rayonnement à la surface des corps célestes.
Recherche sur les effets des rayonnements spatiaux
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Guo Jingnan de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l’Académie chinoise des sciences (CAS), a collaboré avec des chercheurs d’Allemagne, de Bulgarie et des États-Unis pour analyser un événement SEP qui s’est produit le 28 octobre 2021, dont l’énergie était suffisante pour provoquer un événement GLE à la surface de la Terre.
De plus, la mission lunaire Chang’e 4 sur la surface lunaire et le rover Curiosity sur la surface martienne ont tous deux détecté cet événement de particules à haute énergie.
Il s’agit du premier événement GLE détecté à la surface de trois corps planétaires. En combinant des approches de mesure et de modélisation, l’équipe a étudié les risques potentiels de radiation posés par les SEP auxquels les futurs humains pourraient être confrontés sur la Lune et sur Mars. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Lettre de recherche géophysique.
Protection de la Terre contre les SEP
Le champ magnétique et l’atmosphère terrestres offrent une protection contre les particules chargées spatialement et de moindre énergie. Le GLE étudié par l’équipe, connu sous le nom de GLE73, est l’événement GLE le plus récent jamais détecté. Et bien que le blindage de la Terre atténue les risques, la Lune et Mars ne disposent pas d’une protection similaire.
La Lune ne possède pas de champ magnétique global ni d’atmosphère, ce qui la rend vulnérable aux particules SEP. La mission lunaire chinoise Chang’e-4 et NASALe Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de a observé l’événement GLE73, mais les doses de rayonnement mesurées étaient dans les limites de sécurité.
Cependant, les simulations suggèrent que sans protection adéquate, les futures missions lunaires pourraient être confrontées à des risques de radiation lors d’environ un événement SEP sur cinq, ce qui constituerait en outre une menace sérieuse pour la vie des astronautes.
Les défis des radiations sur Mars
Mars, située entre la Lune et la Terre, ne possède pas de champ magnétique global mais possède une fine atmosphère capable d’absorber des particules de haute énergie. Le récent événement GLE73, observé par les instruments du TGO ExoMars de l’ESA et du MSL de la NASA, a montré que les niveaux de rayonnement sur l’orbite de Mars étaient environ 30 fois plus élevés que sur la surface martienne.
Cela indique la forte absorption par l’atmosphère martienne des rayonnements induits par les SEP. Cependant, il offre une protection limitée contre les rayons cosmiques galactiques (GCR) de fond. Les simulations révèlent que les événements GLE passés sur la surface martienne sont restés en dessous du seuil du syndrome de radiation aiguë (ARS).
Néanmoins, les événements SEP extrêmes lors du voyage vers Mars ou en orbite martienne posent un risque radiologique important pour les futures missions dans l’espace lointain.
En conclusion, lorsque les particules solaires de haute énergie atteignent la Terre, la Lune et Mars, leur destin et les effets de leurs radiations ne sont pas les mêmes. La détection récente d’un événement SEP sur les surfaces lunaire et martienne souligne la nécessité de relever ces défis. Par conséquent, des recherches plus approfondies et des mesures de protection efficaces sont cruciales pour la sécurité des astronautes.
