Comment une éruption solaire aurait un impact sur les astronautes sur la Lune et sur Mars

Où l’impact des radiations a-t-il été le pire ? Vous pourriez être surpris.

Pour la première fois, des instruments sur Terre, sur la Lune et sur Mars ont mesuré simultanément les effets d’une éruption solaire géante, offrant un nouvel aperçu de la façon dont l’exposition aux rayonnements varie dans différents mondes.

L’événement était une sorte rare d’éjection de masse coronale – du plasma craché de la couche externe de l’atmosphère solaire dans l’espace – le 28 octobre 2021.

Cette explosion était si immense qu’elle a lancé des particules énergétiques sur une vaste étendue d’espace, frappant à la fois Mars et la Terre alors qu’elles se trouvaient de part et d’autre du soleil, à environ 155 millions de kilomètres l’une de l’autre. L’éclatement a même pu pénétrer la bulle magnétique de la Terre, ce qui en fait la 73e fois que cela se produit depuis les années 1940.

Sur Terre, l’atmosphère et le champ magnétique protègent les gens contre les effets néfastes sur la santé de la plupart des types d’événements météorologiques solaires. Les scientifiques sont plus préoccupés par les perturbations des réseaux électriques et des systèmes de télécommunications.

Mais tous les mondes n’ont pas cette chance.

« Comprendre ces événements est crucial pour les futures missions en équipage à la surface de la Lune », a déclaré Jingnan Guo, un astrophysicien qui a étudié l’événement, dans un communiqué.

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La nouvelle recherche a mis à profit une flotte internationale d’engins spatiaux, notamment l’orbiteur ExoMars de l’Agence spatiale européenne (ESA), le rover Curiosity de la NASA, l’atterrisseur lunaire chinois Chang’e-4, l’orbiteur de reconnaissance lunaire de la NASA et l’orbiteur terrestre EuCROPIS de l’Allemagne. Les résultats apparaissent dans un nouvel article de Geographical Research Letters.

L’une des plus grandes menaces pour les astronautes qui devraient voyager plus profondément dans le cosmos au cours des deux prochaines décennies et au-delà sera leur exposition aux radiations spatiales – souvent causées par de puissantes éruptions au soleil.

Avec la Lune et Mars comme dernières cibles d’exploration, la NASA et l’Agence spatiale européenne tentent de mieux comprendre ces événements solaires et leurs risques pour l’homme. Les astronautes qui reçoivent un niveau élevé d’absorption de rayonnement – supérieur à 700 milligray – peuvent contracter le «mal des rayons», dans lequel la moelle osseuse se détériore et peut entraîner une infection et une hémorragie interne.

Si un astronaute reçoit une dose supérieure à 10 gray, il ne vivra probablement pas plus de deux semaines, selon l’ESA. Les astronautes d’Apollo ont à peine raté une explosion solaire de ce niveau sur la surface lunaire en août 1972. Heureusement, l’événement s’est produit entre les missions Apollo 16 et 17 avec équipage.

L’événement mesuré en octobre 2021 n’était que de 31 milligrays sur la lune, sur la base des données du Lunar Reconnaissance Orbiter. Mais les experts calculent qu’un événement tous les 5 ans environ peut dépasser le « niveau de dose sûr » sur la lune si aucune radioprotection supplémentaire n’a été fournie, a déclaré Guo.

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Au cours de la prochaine mission Artemis II, la première mission lunaire avec équipage en un demi-siècle, les astronautes seront occupés à bord du vaisseau spatial avec plusieurs exercices d’urgence. L’un sera un test important de son soi-disant « abri contre les radiations », qui consiste à réorganiser des sacs de nourriture et de fournitures autour d’une zone de stockage dans le navire. L’abri est destiné à réduire l’exposition de l’équipage aux rayonnements spatiaux pénétrants nocifs lors d’un événement catastrophique, comme une éruption solaire, qui pourrait augmenter leur risque de cancer.

Pour se protéger, les astronautes se déplaceront vers la partie centrale du module équipage et créeront un abri à l’aide de sacs de rangement. La mission pourrait être lancée fin 2024.

La lune de la Terre n’a pas son propre champ magnétique, et Mars n’en a plus, ce qui signifie que les particules du soleil peuvent facilement atteindre leurs surfaces et même interagir avec le sol pour créer des formes secondaires de rayonnement. Mars a cependant une atmosphère mince qui arrête la plupart des particules solaires de faible énergie et ralentit les plus énergétiques.

Cela a semblé être utile, selon la nouvelle recherche. Lorsque les scientifiques ont comparé les mesures prises en orbite autour de Mars à celles à la surface de la planète rouge, la différence d’exposition aux rayonnements spatiaux était frappante : l’orbiteur mesurait 30 fois plus que les 0,30 milligray détectés à la surface.

C’est peut-être une bonne nouvelle surprenante pour les pionniers qui vont braver le premier voyage vers Mars.