Une nouvelle technologie qui détecte les rayonnements du soleil en temps réel et prédit immédiatement les risques sanitaires ultérieurs pourrait protéger les astronautes lors de futures missions dans l'espace lointain, selon une nouvelle étude.

Les astronautes sont confrontés à des dangers lors de particules énergétiques solaires, ou SEP, événements, qui se produisent lorsqu'une éruption dans l'atmosphère du soleil projette des protons de haute énergie dans l'espace. Ces protons peuvent pénétrer les parois d'un vaisseau spatial et pénétrer dans le corps humain.

Ce rayonnement peut provoquer des effets immédiats tels que nausées, dégradation des performances et autres syndromes radiologiques aigus, tandis que les effets à long terme peuvent inclure le cancer, lésions dégénératives des tissus, maladies cardiaques et dommages au système nerveux central.

Dans une nouvelle étude, les scientifiques décrivent un nouvel outil conçu pour protéger les astronautes de ces effets nocifs. L'outil a été développé pour la prochaine mission d'exploration de la NASA-1, qui enverra le vaisseau spatial Orion autour de la Lune pour simuler un vol dans l'espace lointain.

L'outil SEP Acute Radiation Risk Tool à bord du vaisseau spatial signalera les niveaux de détection de rayonnement au contrôle de mission en temps réel. Les informations permettront aux scientifiques au sol de prédire immédiatement les effets biologiques de tout événement SEP donné et d'avertir les astronautes du vaisseau spatial de se mettre à l'abri si nécessaire.

"L'outil que j'ai développé est de prendre ces mesures [SEP] et de les convertir en quantités que vous voulez vraiment savoir :quelles sont les doses d'organes dans le corps ?" dit Christopher Mertens, un physicien au NASA Langley Research Center à Hampton, Virginie, et auteur principal de la nouvelle étude dans Space Weather, un journal de l'American Geophysical Union. « Ensuite, la deuxième étape consiste à :Connaître les doses d'organes dans le corps, à quoi pouvons-nous nous attendre comme réponse biologique à cela ? »

Ce processus en deux étapes n'existait pas avant les recherches de Mertens, ce qui, selon lui, est essentiel pour assurer la sécurité des astronautes pendant les missions dans l'espace lointain. Avant le développement du nouvel outil, il n'y avait aucun moyen de connaître la quantité de radiations auxquelles les astronautes étaient exposés avant qu'un événement SEP n'ait eu lieu, selon Mertens.

"Sans l'environnement protecteur de la Terre, effets aigus des radiations—vomissements, la nausée, fatigue, la faiblesse, dégradation des performances - tout cela est une possibilité réelle, " a déclaré Mertens. " Le fait que nous allions maintenant dans l'espace lointain incite vraiment à mieux caractériser l'environnement. "

L'outil SEP sur le risque de rayonnement aigu en action

L'outil SEP Acute Radiation Risk Tool utilise des dosimètres à bord du vaisseau spatial pour mesurer la dose absorbée de rayonnement ionisant. Ces lectures sont envoyées au contrôle de mission du Lyndon B. Johnson Space Center à Houston en temps réel, où ils sont ensuite entrés dans le modèle de dose d'organe SEP, qui prédit les doses d'organes aux différents emplacements de l'équipage dans le vaisseau spatial. Une fois reçu, les mesures sont entrées dans un modèle biologique qui détermine les risques possibles pour les astronautes.

L'outil utilise la géométrie et la distribution de masse du vaisseau spatial et de son abri anti-tempête pour déterminer les risques auxquels les astronautes pourraient être confrontés. L'outil utilise un modèle détaillé de l'emplacement de chaque partie du vaisseau spatial, leur masse et la géométrie globale du vaisseau spatial. Tous ces composants sont regroupés dans l'outil SEP Acute Radiation Risk Tool pour déterminer le risque pour les astronautes.

« Une utilisation idéale de [l'outil SEP Acute Radiation Risk Tool] est :il y a une tempête solaire en cours et le vaisseau spatial mesure les débits de dose de rayonnement, il est introduit dans le modèle, et nous prédisons quel genre d'effets biologiques [se produira] en réponse à cela, " Mertens a déclaré. " L'outil serait en mesure de nous dire si cette tempête va avoir un effet négatif sur le succès de la mission. "

Si les lectures indiquent des niveaux dangereux de rayonnement, les astronautes se retireront dans un abri anti-tempête à bord du vaisseau spatial. L'abri a plus de masse qui l'entoure, protégeant les astronautes à l'intérieur. Plus de masse est plus de protection, c'est pourquoi le nouvel outil est inutile pour la Station spatiale internationale. L'ISS elle-même a beaucoup de masse et est protégée par le blindage magnétique de la Terre, selon Mertens.

Le nouvel outil a été testé en utilisant les données de l'événement SEP d'octobre 1989, une tempête solaire historiquement importante. La tempête de référence a été bien étudiée, et les propriétés de rayonnement de cet événement sont bien connues, dit Mertens. Une tempête solaire de cette ampleur pourrait se produire lors de futures missions d'exploration, et le vaisseau spatial Orion et son abri sont conçus pour un tel événement, il a dit.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.