Le vol Artemis II de la NASA autour de la lune exposera les astronautes à la météo spatiale. La scientifique spatiale Patricia Reiff explique à Live Science comment les éruptions solaires et les radiations auront un impact sur la mission lunaire.
La fusée du système de lancement spatial Artemis II et le vaisseau Orion de la NASA sont prêts à décoller du Centre spatial Kennedy en Floride. (Crédit image : Gregg Newton / AFP via Getty Images) Abonnez-vous à notre newsletter
Les astronautes d’Artemis II s’apprêtent à décoller pour un vol record autour de la lune, offrant à la NASA une occasion rare d’étudier comment le vol spatial lointain affecte le corps humain.
Après avoir quitté le champ magnétique protecteur de la Terre, l’équipage de quatre personnes sera plus exposé à la météo spatiale — qui comprend des éruptions de radiation de haute énergie provenant du soleil, connues sous le nom d’éruptions solaires.
Live Science s’est entretenu avec Patricia Reiff, professeure de physique et d’astronomie à la Rice University de Houston, au Texas, pour discuter de la météo spatiale et de son impact potentiel sur la mission Artemis II.
Reiff a plus de cinquante ans d’expérience dans l’étude de la physique des plasmas spatiaux et a obtenu son doctorat en analysant les données des premières missions lunaires de la NASA durant l’ère Apollo. Voici ce qu’elle a dit sur les risques de radiation auxquels l’équipage d’Artemis II sera exposé lors de leur retour historique sur la lune.
Patrick Pester : Qu’est-ce que la météo spatiale et comment peut-elle affecter la santé des astronautes ?
Patricia Reiff : La météo spatiale se présente sous plusieurs formes. Une éruption solaire peut émettre des particules très énergétiques qui voyagent presque à la vitesse de la lumière, et ce sont elles qui peuvent nuire aux astronautes en route vers la lune, car elles sont si énergétiques qu’elles peuvent pénétrer la coque des vaisseaux spatiaux.
Les formes de météo spatiale à plus long terme résultent d’une éjection de masse coronale (EMC). Lorsqu’une EMC frappe la Terre, elle peut créer de magnifiques aurores boréales. Une EMC peut affecter les lignes de transport d’électricité, mais elle n’affectera pas les astronautes dans l’espace car elle est de faible énergie et n’est pas directement dangereuse.
PP : Parmi les sources de radiation auxquelles les astronautes sont exposés, lesquelles sont les plus dangereuses ?
PR : Il existe deux formes de radiation qui affectent les astronautes lorsqu’ils sont en dehors de l’orbite terrestre. La première est celle des particules solaires énergétiques. Ce sont celles qui résultent des éruptions solaires. Elles peuvent être très intenses, mais elles sont généralement de courte durée. Lorsqu’une tempête de ce type survient, les astronautes savent où se réfugier dans la capsule pour bénéficier de la meilleure protection.
C’est un peu comme passer une radiographie thoracique tous les jours. Il ne faut pas le faire trop longtemps.
Patricia Reiff
L’autre forme de radiation qui représente un danger pour les astronautes dans l’espace lointain est celle des rayons cosmiques galactiques. Ils sont beaucoup plus énergétiques, mais ils sont beaucoup moins nombreux et constituent un fond constant. C’est un peu comme passer une radiographie thoracique tous les jours. Il ne faut pas le faire trop longtemps. Il est très difficile de s’en protéger car ils sont si énergétiques que lorsqu’ils frappent le vaisseau spatial, ils créent [des rayons secondaires] qui peuvent être presque aussi nocifs que les rayons primaires.
L’un des avantages du maximum solaire, dans lequel nous nous trouvons actuellement, est que le vent solaire est plus fort, ce qui contribue à empêcher ces rayons cosmiques galactiques d’atteindre le système solaire interne. Donc, si je devais entreprendre une mission à long terme vers la lune ou vers Mars, je choisirais certainement la période du maximum solaire plutôt que celle du minimum solaire.
PP : C’est intéressant, car on pourrait penser le contraire, étant donné que le soleil est plus actif.
PR : Le soleil aide à nettoyer notre voisinage lorsque le vent solaire est fort, mais il faut se méfier de ces événements individuels des éruptions solaires. Et on n’a pas beaucoup de préavis car ils arrivent à la vitesse de la lumière. Quand on les observe sur le soleil, elles sont déjà là. D’un autre côté, elles ne durent que quelques heures, donc même sans beaucoup de préavis, on peut toujours se protéger en se réfugiant dans un endroit solide et sûr.
La NASA a testé sa capsule Orion lors du vol d’essai sans équipage Artemis I autour de la lune en 2022. (Crédit image : NASA)
L’une des choses qui a été faite pour Artemis I a été de placer des capteurs dans diverses parties du vaisseau spatial Orion afin de déterminer quels étaient les endroits les plus sûrs. Le tout premier article que j’ai publié, à l’époque où je travaillais sur Apollo, concernait une éruption solaire qui s’est produite en août 1972. Celle-ci était si intense que si un astronaute avait été soit dans le module de commande, soit dans le module lunaire, il aurait reçu une dose quasi létale. [Heureusement, aucun astronaute n’était dans l’espace à ce moment-là.] C’est donc quelque chose dont nous devons nous occuper, et ce qui est bien avec le vaisseau spatial Orion, c’est qu’il est beaucoup mieux blindé que ne l’étaient les vaisseaux spatiaux Apollo d’origine.
PP : Une étude récente a révélé que la probabilité de superéruptions est plus grande pendant le maximum solaire, et l’auteur principal recommande à la NASA de reporter Artemis II jusqu’à la fin de l’année. A-t-il raison ou tort ?
PR : Le soleil a un cycle de 11 ans, et en général, les plus grandes éruptions se produisent au moment du plus grand nombre de taches solaires. Mais tous les cycles solaires ne se ressemblent pas. Le cycle solaire actuel est plus fort que celui d’il y a 11 ans, mais il est moins fort que d’autres. Je ne vois donc pas nécessairement de risque supplémentaire particulier de superéruption maintenant que nous n’en aurions pas eu il y a 20 ans.
Cela dit, c’est toujours possible. C’est pourquoi nous gardons un œil sur le soleil. Nous observons ces groupes de taches solaires et la structure du champ magnétique sur le soleil. Lorsque cette structure du champ magnétique devient très emmêlée, très torsadée, de l’énergie s’accumule dans le champ magnétique, un peu comme si on remontait un élastique sur un avion en papier. Et lorsqu’une éruption solaire se produit, cette énergie est libérée. C’est cette énergie qui alimente les grandes éruptions solaires.
PP : L’un des objectifs de la mission Artemis II est d’étudier l’impact des radiations spatiales sur la santé des astronautes. Comment fait-on cela ?
PR : Chaque astronaute porte sur lui un moniteur pour mesurer la quantité de radiation qu’il a absorbée. Il existe à la fois un maximum annuel et un maximum à vie. Ainsi, si un astronaute atteint sa dose maximale à vie de radiation, il a terminé ; il prend sa retraite des voyages spatiaux. Fait intéressant, la dose maximale admissible à vie pour un astronaute est plus élevée que la dose maximale admissible à vie pour un pilote d’avion, car c’est par nature un métier beaucoup plus dangereux, et c’est un risque qu’ils acceptent.
Note de la rédaction : Cet entretien a été édité et condensé pour plus de clarté.
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