L'envoi de voyageurs humains sur Mars obligerait les scientifiques et les ingénieurs à surmonter une série d'obstacles technologiques et de sécurité. L'un d'eux est le risque grave posé par le rayonnement des particules du soleil, étoiles et galaxies lointaines.

Répondre à deux questions clés contribuerait grandement à surmonter cet obstacle :le rayonnement des particules constituerait-il une menace trop grave pour la vie humaine tout au long d'un aller-retour vers la planète rouge ? Et, Le moment même d'une mission sur Mars pourrait-il aider à protéger les astronautes et le vaisseau spatial du rayonnement ?

Dans un nouvel article publié dans la revue à comité de lecture Space Weather, une équipe internationale de scientifiques de l'espace, y compris des chercheurs de l'UCLA, répond à ces deux questions par un "non" et un "oui".

C'est-à-dire, les humains devraient pouvoir voyager en toute sécurité vers et depuis Mars, à condition que l'engin spatial dispose d'un blindage suffisant et que l'aller-retour soit inférieur à environ quatre ans. Et le timing d'une mission humaine sur Mars ferait en effet une différence :les scientifiques ont déterminé que le meilleur moment pour un vol pour quitter la Terre serait lorsque l'activité solaire est à son apogée, connu sous le nom de maximum solaire.

Les calculs des scientifiques démontrent qu'il serait possible de protéger un vaisseau spatial lié à Mars des particules énergétiques du soleil parce que, pendant le maximum solaire, les particules les plus dangereuses et énergétiques des galaxies lointaines sont déviées par l'augmentation de l'activité solaire.

Un voyage de cette longueur serait envisageable. Le vol moyen vers Mars dure environ neuf mois, donc en fonction du moment du lancement et du carburant disponible, il est plausible qu'une mission humaine puisse atteindre la planète et revenir sur Terre en moins de deux ans, selon Yuri Shprits, un géophysicien de recherche de l'UCLA et co-auteur de l'article.

"Cette étude montre que si le rayonnement spatial impose des limites strictes quant à la lourdeur du vaisseau spatial et à l'heure de lancement, et il présente des difficultés technologiques pour les missions humaines vers Mars, une telle mission est viable, " dit Shprits, qui est également responsable de la physique spatiale et de la météo spatiale au Centre de recherche GFZ pour les géosciences à Potsdam, Allemagne.

Les chercheurs recommandent une mission ne dépassant pas quatre ans, car un voyage plus long exposerait les astronautes à une quantité dangereusement élevée de rayonnement pendant l'aller-retour, même en supposant qu'ils y soient allés quand c'était relativement plus sûr qu'à d'autres moments. Ils rapportent également que le principal danger pour un tel vol serait des particules provenant de l'extérieur de notre système solaire.

Shprits et collègues de l'UCLA, MIT, L'Institut des sciences et technologies Skolkovo de Moscou et le GFZ Potsdam ont combiné des modèles géophysiques de rayonnement de particules pour un cycle solaire avec des modèles sur la façon dont le rayonnement affecterait à la fois les passagers humains - y compris ses effets variables sur différents organes corporels - et un vaisseau spatial. La modélisation a déterminé qu'avoir une coque de vaisseau spatial construite à partir d'un matériau relativement épais pourrait aider à protéger les astronautes des radiations, mais que si le blindage est trop épais, cela pourrait en fait augmenter la quantité de rayonnement secondaire auquel ils sont exposés.

Les deux principaux types de rayonnements dangereux dans l'espace sont les particules énergétiques solaires et les rayons cosmiques galactiques; l'intensité de chacun dépend de l'activité solaire. L'activité des rayons cosmiques galactiques est la plus faible dans les six à 12 mois après le pic d'activité solaire, tandis que l'intensité des particules énergétiques solaires est la plus élevée pendant le maximum solaire, dit les sprits.