Le champ magnétique et les courants électriques à l'intérieur et autour de la Terre génèrent des forces complexes qui ont un impact incommensurable sur la vie de tous les jours. Le champ peut être considéré comme une énorme bulle, nous protégeant du rayonnement cosmique et des particules chargées qui bombardent la Terre par les vents solaires. Crédit :ESA/ATG medialab
Un astronaute en mission sur Mars pourrait recevoir des doses de rayonnement jusqu'à 700 fois plus élevées que sur notre planète, un obstacle majeur pour l'exploration en toute sécurité de notre système solaire. Une équipe d'experts européens travaille avec l'ESA pour protéger la santé des futurs équipages en route vers la Lune et au-delà.
Le champ magnétique et l'atmosphère de la Terre nous protègent du bombardement constant des rayons cosmiques galactiques, des particules énergétiques qui se déplacent à une vitesse proche de la lumière et pénètrent dans le corps humain.
Le rayonnement cosmique pourrait augmenter les risques de cancer lors de missions de longue durée. Les dommages au corps humain s'étendent au cerveau, cœur et du système nerveux central et ouvre la voie aux maladies dégénératives. Un pourcentage plus élevé de cataractes précoces a été signalé chez les astronautes.
"Un jour dans l'espace équivaut au rayonnement reçu sur Terre pendant une année entière, " explique le physicien Marco Durante, qui étudie le rayonnement cosmique sur Terre.
Marco souligne que la plupart des changements dans l'expression des gènes des astronautes seraient dus à l'exposition aux rayonnements, selon la récente étude Twins de la NASA. Cette recherche a montré des dommages à l'ADN de l'astronaute Scott Kelly par rapport à son jumeau identique et collègue astronaute Mark Kelly, qui est resté sur Terre.
Une deuxième source de rayonnement spatial provient d'événements de particules solaires imprévisibles qui délivrent de fortes doses de rayonnement en peu de temps, conduisant au « mal des radiations » à moins que des mesures de protection ne soient prises.
Risques spatiaux – Rayonnement. Crédit :Agence spatiale européenne
Le club de combat européen contre les radiations
"Le vrai problème est la grande incertitude entourant les risques. Nous ne comprenons pas très bien le rayonnement spatial et les effets à long terme sont inconnus, " explique Marco qui fait également partie d'une équipe de l'ESA formée pour enquêter sur les rayonnements.
Depuis 2015, ce forum d'experts fournit des conseils dans des domaines tels que les sciences spatiales, la biologie, épidémiologie, la médecine et la physique pour améliorer la protection contre les rayonnements spatiaux.
« La recherche sur les rayonnements spatiaux est un domaine qui traverse l'ensemble du domaine des sciences de la vie et des sciences physiques avec d'importantes applications sur Terre. La recherche dans ce domaine restera une priorité élevée pour l'ESA, " dit Jennifer Ngo-Anh, le chef d'équipe de l'ESA pour la recherche humaine, biologie et sciences physiques.
Bien que les astronautes ne soient pas considérés comme des travailleurs sous rayonnement dans tous les pays, ils sont exposés à 200 fois plus de radiations sur la Station spatiale internationale qu'un pilote de ligne ou qu'une infirmière en radiologie.
Le rayonnement est à l'honneur de la Station spatiale tous les jours. Une console au contrôle de mission de la NASA à Houston, Texas, affiche en permanence des informations sur la météo spatiale.
Risques spatiaux – Combattre les radiations. Crédit :Agence spatiale européenne
Si une rafale de rayonnement spatial est détectée, les équipes sur Terre peuvent interrompre une sortie dans l'espace, demandez aux astronautes de se déplacer vers des zones plus protégées et même de modifier l'altitude de la station pour minimiser l'impact.
L'une des principales recommandations de l'équipe thématique est de développer un modèle de risque avec les limites de dose de rayonnement pour les équipages voyageant au-delà de la Station spatiale internationale.
Le chirurgien de bord et radiologue de l'ESA, Ulrich Straube, estime que le modèle devrait "fournir des informations sur les risques qui pourraient causer des problèmes de santé cancéreux et non cancéreux pour les astronautes se rendant sur la Lune et sur Mars en accord avec toutes les agences spatiales".
Des données récentes d'ExoMars Trace Gas Orbiter ont montré que lors d'un voyage de six mois vers la planète rouge, un astronaute pouvait être exposé à au moins 60 % de la limite de dose de rayonnement totale recommandée pour toute sa carrière.
« Dans l'état actuel des choses, nous ne pouvons pas aller sur Mars à cause des radiations. Il serait impossible de respecter les limites de dose acceptables, " rappelle Marco.
Un nouvel accélérateur de particules contribuera à rendre les vols spatiaux plus sûrs. Crédit :GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH/Jan Michael Hosan 2018
Mesure pour protéger
L'ESA s'est associée à cinq accélérateurs de particules en Europe qui peuvent recréer le rayonnement cosmique en "tirant" des particules atomiques à des vitesses approchant la vitesse de la lumière. Les chercheurs ont bombardé des cellules et des matériaux biologiques avec des radiations pour comprendre comment protéger au mieux les astronautes.
"La recherche porte ses fruits. Le lithium s'impose comme un matériau prometteur pour le blindage dans les missions planétaires, " dit Marco.
L'ESA mesure la dose de rayonnement sur la Station spatiale internationale depuis sept ans avec des détecteurs de rayonnement passifs dans l'expérience DOSIS 3-D. Les astronautes de l'ESA Andreas Mogensen et Thomas Pesquet ont porté un nouveau dosimètre mobile pendant leurs missions qui leur a donné un aperçu en temps réel de leur exposition.
La même équipe européenne à l'origine de cette recherche fournira des détecteurs de rayonnement pour surveiller les doses à la peau et aux organes des deux fantômes voyageant vers la Lune à bord du vaisseau spatial Orion de la NASA.
