La NASA explique: Comment protéger les astronautes des radiations lors de missions vers Mars?

Avec la sortie du film tant attendu "Lost on Mars" - qui tourne autour de la lutte dramatique pour la survie de l'astronaute Mark Watney qui, après une terrible tempête, aurait été tué par ses compagnons de mission et abandonné sur le sol martien - ce n'est pas une surprise. Il est étrange que les discussions sur ce que seront les futures missions sur la planète rouge reviennent à l'ordre du jour.

Dans le long métrage, le personnage fait face à d’innombrables défis, tels que faire face à des pénuries d’approvisionnement et trouver un moyen d’envoyer un signal à la Terre pour que chacun sache qu’il est toujours en vie. En outre, l'un des sujets abordés dans le film est la question des radiations spatiales susceptibles de mettre en danger la vie des astronautes lors de leur voyage et après leur arrivée sur Mars. Il s'agit précisément de l'une des préoccupations majeures de la NASA.

Qu'est-ce que le rayonnement spatial?

Selon l’agence spatiale, le rayonnement spatial consiste essentiellement en des particules subatomiques chargées en énergie qui peuvent traverser la peau, endommager les cellules et affecter l’ADN. Le problème est que les dommages causés peuvent entraîner un risque plus élevé de développer un cancer au cours de la vie.

En outre, si l'exposition au cours de la mission est très importante, les astronautes peuvent être intoxiqués par des radiations aiguës, entraînant des symptômes tels que nausées, troubles gastro-intestinaux, vertiges, maux de tête, perte de conscience, problèmes neurologiques et même la mort

Activité solaire

Selon la NASA, lors du voyage sur Mars, il sera nécessaire de protéger les astronautes de deux sources de radiations spatiales, dont le Soleil. Comme vous le savez, notre étoile libère un flux constant de particules dans l'espace par le biais d'explosions, d'éjections de masse coronale et éruptions solaires.

Cependant, bien que la majeure partie du matériau libéré soit constituée de protons - des particules à faible énergie presque toujours bloquées par la structure même de l’engin spatial -, elle peut affecter le rayonnement présent dans l’espace. Par conséquent, il est très important que les scientifiques comprennent la dynamique du comportement solaire afin de mieux planifier les missions.

Rayons galactiques

Les rayons cosmiques constituent l’autre source de rayonnement, qui pose plus de problèmes. Elles sont constituées de particules hautement énergétiques d’autres étoiles de la Voie lactée et même d’autres galaxies qui, en plus de voyager à la vitesse de la lumière, sont extrêmement pénétrantes.

Les rayons cosmiques peuvent affecter la structure des surfaces qu’ils atteignent, permettant ainsi à un flux important de particules atomiques de traverser les parois métalliques des vaisseaux spatiaux, des véhicules, des environnements, des vêtements d’astronaute, etc. Et ce type de rayonnement - appelé "rayonnement secondaire" - peut atteindre des niveaux très dangereux.

Non protégé dans l'espace

Nous, les terriens, avons beaucoup de chance, car notre planète est entourée de magnétosphère, une couche qui agit comme un bouclier naturel qui empêche la plupart des particules hautement énergétiques d’atteindre la surface. De plus, nous comptons également sur l'atmosphère, qui absorbe la plupart des particules pouvant traverser la magnétosphère.

Cependant, une fois que les astronautes s'éloignent de la Terre, la protection est terminée! Sans compter que la pauvre Mars n’a pas de bouclier magnétique comme le nôtre pour bloquer l’entrée des particules cosmiques. En outre, son atmosphère est beaucoup moins dense que la nôtre, ce qui signifie que les astronautes n'auront pas beaucoup de protection naturelle une fois qu'ils auront atteint la planète rouge.

Les défis

Selon la NASA, l’une des difficultés est que, pour bloquer le rayonnement secondaire, l’agence spatiale devrait augmenter le volume des matériaux recouvrant l’engin spatial - ce qui représenterait une augmentation considérable du poids des roquettes et donc de la consommation de carburant et coût des missions. Sinon, la NASA devrait se casser la tête et mettre au point des moyens plus efficaces d’arrêter les rayons cosmiques.

Ainsi, l’agence spatiale dispose de plusieurs équipes de scientifiques qui s’efforcent de trouver des solutions de rechange efficaces pour protéger les astronautes lors de leurs futures missions sur Mars. Parmi les propositions figure l'utilisation d'éléments de dimensions similaires à celles de particules atomiques pour bloquer leur passage, tels que l'eau et le plastique.

Les ingénieurs pourraient traiter les déchets produits par les astronautes et les stocker dans des conteneurs en plastique, qui serviraient de bouclier pour vaisseau spatial. En outre, l’eau nécessaire au voyage pourrait être conservée dans des endroits stratégiques et l’équipage pourrait reconstituer le liquide consommé avec l’eau recyclée utilisée par les systèmes de refroidissement de la combinaison spatiale.

Nouvelles possibilités

La NASA travaille au développement d'un matériau à base de nanotubes de carbone, de bore et d'azote. Ces structures reposent sur le perméat d’hydrogène dans les vides entre les minuscules tubes et fonctionnent avec un excellent bouclier. Les scientifiques ont même réussi à créer des filaments flexibles avec ce matériau, ce qui signifie qu'il peut également être tissé dans les tissus de combinaisons spatiales.

En outre, l’agence spatiale n’exclut pas la possibilité de développer des gadgets produisant des champs magnétiques «portables» pouvant créer une couche protectrice autour des engins spatiaux, des véhicules et même des modules offrant un abri sur Mars. Une autre possibilité - bien que lointaine - serait la production de médicaments qui inverseraient certains des effets de l’exposition aux radiations.

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Comme vous l'avez vu, les scientifiques de la NASA se sont engagés à trouver des moyens de rendre le voyage sur Mars viable. Et, comme l’a souligné l’un des chercheurs de l’agence, le problème des radiations est probablement résolu par une combinaison de technologies - celles qui sont déjà utilisées, celles qui sont en cours de développement et celles qui n’ont même pas été imaginées.