Dans une étude récente à paraître dans Space Physics , une équipe internationale de chercheurs discute d'une étude approfondie examinant les effets physiologiques à long terme du rayonnement solaire sur les astronautes, en mettant l'accent sur les futurs astronautes voyageant vers Mars, afin d'inclure les mesures que nous pouvons prendre pour aider à atténuer le risque d'une telle exposition au rayonnement solaire. Les chercheurs sont originaires des Émirats arabes unis, de Nouvelle-Zélande, d'Inde, des États-Unis, d'Italie, de Grèce et d'Allemagne, et leur étude nous aide à mieux comprendre les impacts profonds et à long terme sur la santé des astronautes lors de missions spatiales à long terme, spécifiquement vers Mars et au-delà.

"L'exposition aux rayonnements ionisants est l'un des principaux risques pour la santé des astronautes lors de missions en équipage vers Mars", a déclaré le Dr Dimitra Atri, chercheur à l'Université de New York à Abu Dhabi et auteur principal de l'étude. "Aller sur Mars va être l'aventure ultime de l'humanité au 21e siècle - ce serait malheureux si la mission réussissait, mais les astronautes souffrent de problèmes de santé majeurs ou même meurent à cause de l'exposition aux radiations. Nous devons donc estimer l'exposition aux radiations dans un manière très prudente et étudier son impact global sur la santé humaine. Cela nous aidera également à développer des stratégies d'atténuation pour assurer la sécurité de nos astronautes."

Pour mener leur étude, les chercheurs ont utilisé une simulation informatique connue sous le nom de Geant4 avec un modèle de fantôme humain pour calculer comment chaque organe du corps humain est affecté par les doses de rayonnement provenant de l'exposition à des particules chargées énergétiques pendant des périodes prolongées. Ceux-ci incluent des impacts sur la santé d'un astronaute tels que le syndrome d'irradiation aiguë, des dommages au système nerveux et un risque plus élevé de cancer. Le CDC définit le syndrome d'irradiation aiguë, également connu sous le nom de maladie des rayonnements ou de toxicité des rayonnements, comme "une maladie aiguë causée par l'irradiation de l'ensemble du corps humain (ou de la majeure partie du corps) par une forte dose de rayonnement pénétrant en très peu de temps. (généralement une question de minutes)."

En combinant leurs données du fantôme humain modèle avec des dizaines d'études médicales antérieures, les chercheurs discutent des impacts sous-jacents des rayonnements ionisants sur les systèmes physiologiques, y compris les systèmes nerveux, immunitaire et squelettique, et les effets comportementaux, ainsi que les impacts sur le matériel génétique et risque de cancer. Ils ont envisagé une mission avec équipage vers Mars comprenant 600 jours en phase de croisière vers et depuis la planète rouge et passant 400 jours sur la surface martienne. Bien qu'ils aient noté un manque de connaissances concernant les études médicales antérieures et leur propre étude, ils ont déclaré que les limites de rayonnement fixées par l'Agence spatiale européenne, Roscosmos, l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale et la NASA seraient dépassées lors d'une mission en équipage vers Mars.

"Il s'agit d'une étude complète modélisant l'impact des particules chargées - protons, particules alpha, espèces plus lourdes sur un fantôme humain en utilisant le code d'interaction des particules chargées du CERN", a déclaré le Dr Atri. "Nous avons pu calculer la dose de rayonnement déposée dans divers organes du corps humain. Nous avons ensuite comparé nos calculs avec la littérature médicale pour évaluer les risques pour la santé des astronautes. Nous avons également discuté de diverses stratégies d'atténuation qui nous permettront de réduire ce risque."

Les stratégies d'atténuation comprennent des stratégies médicales et alimentaires, ainsi qu'un blindage actif et passif et des types potentiels d'habitats martiens pour aider à atténuer davantage l'exposition au rayonnement solaire. Ces habitats incluent l'utilisation du régolithe martien comme matériau de protection, ainsi que le potentiel d'habitats à l'intérieur des tubes de lave et des grottes qui existent actuellement sur Mars. Une étude précédente a discuté d'un tube de lave candidat au sud-ouest de Hadriacus Mons sur Mars qui pourrait constituer une diminution d'environ 82 % de l'exposition aux radiations d'un équipage.

Le Dr Atri considère que la meilleure stratégie pour maintenir de faibles doses cumulatives de rayonnement sur l'équipage serait d'envoyer sur Mars des astronautes qui ont été le moins exposés au rayonnement tout au long de leur carrière afin de réduire les risques d'effets à long terme sur la santé. + Explorer plus loin

Quelle est la meilleure protection contre les radiations pour la surface de Mars ?