Les astronautes en activité autour de la Terre sont protégés du rayonnement galactique par la magnétosphère terrestre. C'est le cas de l'Italienne Sammantha Cristoforetti récemment arrivée à bord de la Station Spatiale internationale. © Esa, Nasa

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Le rayonnement galactique, un danger pour les astronautes au long cours

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Alors que de précédentes études montraient que les radiations n'étaient pas un frein pour les voyages spatiaux, une équipe de scientifiques démontre le contraire, en s'intéressant aux évolutions futures de la densité du champ magnétique solaire.

Si l'on se fie aux différents programmes en cours au sein des principales agences spatiales, les voyages dans l'espace sont à portée de main. Une très grande partie de la technologie nécessaire est mûre, les véhicules spatiaux prennent forme et les programmes précurseurs portant sur les technologies et démonstrations liées aux vols habités s'intensifient.

Mais la météo spatiale pourrait bien freiner cet élan. Ce problème est pris très au sérieux par les agences spatiales. Une étude menée par une équipe de chercheurs sous la direction de Nathan Schwadron, de l'université du New Hampshire, est parvenue à la conclusion que l'époque dans laquelle nous vivons n'est pas la plus propice aux vols habités. En cause, le champ magnétique solaire, généré par l'activité du Soleil, qui forme une barrière naturelle contre le rayonnement galactique, c'est-à-dire venant de l'extérieur du Système solaire. Il jouerait actuellement moins bien son rôle.

Les astronautes du programme Apollo, comme Alan B. Shepard Jr (Apollo 14), ont bénéficié d’une météorologie spatiale accommodante, de sorte qu'aucun d'entre eux n'a été affecté par une maladie liée à une dose trop élevée de rayonnements. © Nasa

La faible protection du Soleil pourrait s'éterniser

Ce rayonnement est constitué d'un mélange de photons à hautes énergies et de particules subatomiques, le tout accéléré à des vitesses proches de celle de la lumière par des événements violents comme les explosions de supernovae. Or, l'intensité du champ magnétique solaire varie au rythme des cycles de notre étoile. Ainsi, son effet répulsif et protecteur est plus élevé en période de forte activité.

Mais actuellement l'intensité de ce champ magnétique n'a pas la valeur attendue, atteignant des niveaux très bas qui n'avaient encore jamais été observés depuis le début de la conquête spatiale. Un phénomène directement lié à une activité solaire étonnamment faible. La sonde Lunar Reconnaissance Orbiter a ainsi mesuré les plus hauts taux de flux de rayonnement cosmique jamais enregistrés à l'intérieur du Système solaire. Certes, cela n'empêchera pas les vols habités mais ce danger en limitera la durée et donc les distances susceptibles d'être parcourues.

Concrètement, en tenant compte des critères d'expositions aux radiations au-delà desquels la Nasa n'autorise plus les séjours dans l'espace, un astronaute de 30 ans voyageant dans l'espace protégé par un blindage en aluminium d'une masse de 10 g/cm2 pourrait vivre et travailler hors de la magnétosphère terrestre pendant 700 jours avant qu'il n'atteigne la dose limite de rayonnement reçu. Le même astronaute, au début des années 1990, aurait pu séjourner 1.000 jours dans l'espace !

Aujourd'hui, bien que le Soleil soit dans un cycle d’activité maximale, donc une période propice aux voyages entre les planètes, ce n'est pas le moment d'y aller. En effet, le maximum solaire de 2011 à 2014 est le plus faible depuis un siècle, ce qui expose le Système solaire à une quantité inhabituelle de rayons cosmiques. À l'avenir, cette situation pourrait empirer si, comme certains chercheurs le soupçonnent, le Soleil entre dans une longue phase de cycles solaires caractérisés par de faibles périodes d'activité maximale et des durée d'activité minimale durant plus longtemps que les moyennes historiques.