Les radiations pourraient limiter les missions sur Mars à quatre ans

Dans The Ark de SYFY (en streaming maintenant sur Peacock !), une équipe d'explorateurs humains doit endurer le long voyage de la Terre à Proxima centauri b, à 4,2 années-lumière. Se lancer dans un voyage de cette envergure semble presque impossible, grâce aux distances incroyables impliquées. Proxima centauri est la star d'à côté, mais nos machines les plus rapides mettraient des milliers d'années pour y arriver. Voyager même vers des points d'intérêt dans notre propre système solaire nécessitera des missions qui durent des années.

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Une mission avec équipage vers Mars, par exemple, prendrait environ deux ans aller-retour. En raison de la façon dont la Terre et Mars se déplacent le long de leurs orbites, il est difficile de gagner du temps sur cette mission sans fabriquer des vaisseaux spatiaux beaucoup plus rapides. D'un certain point de vue, il pourrait être plus logique d'envoyer des explorateurs martiens pour des séjours prolongés. Si vous envisagez deux ans de temps de voyage, vous voulez que le séjour en vaille la peine. Une nouvelle étude suggère cependant que les missions vers Mars ne devraient pas durer plus de quatre ans et ne devraient être lancées qu'à certains moments, dans le but de minimiser le risque de rayonnement spatial.

Il y a beaucoup de défis quand il s'agit de mettre les gens sur une autre planète. Les amener vivants et de bonne humeur n'est pas une mince tâche, et ce n'est que le début. Une fois sur Mars, ils auront besoin d'un abri contre les éléments, d'air pour respirer, de nourriture à manger et d'eau à boire, tout cela devant être produit sur place ou apporté de chez eux. Des scientifiques du monde entier s'efforcent de résoudre ces problèmes avant une mission en équipage sur Mars, mais quiconque quitte la sécurité relative de la Terre devra également faire face à des radiations mortelles provenant de l'espace.

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Lorsque vous êtes sur Terre, vous êtes protégé des radiations spatiales directement par la planète elle-même. Tout ce qui vous arrive d'un côté du cosmos frappera la planète avant qu'il ne vous frappe. Vous êtes également protégé de manière moins visible par le champ magnétique terrestre, qui se comporte comme une sorte de champ de force, vous protégeant des explosions d'énergie cosmique. Les astronautes en orbite terrestre basse bénéficient également des mêmes protections. Même à 250 miles au-dessus de la surface, ils sont entourés par le champ magnétique de la planète avec la Terre dans leur dos, mais une fois que vous quittez la magnétosphère terrestre, vous êtes exposé à toute la puissance des particules énergétiques solaires (SEP) et des rayons cosmiques galactiques. (GCR).

Selon l'étude, publiée dans la revue Space Weather, l'intensité des deux types de rayonnement spatial est largement déterminée par l'activité solaire, du moins dans les limites de notre système solaire. Il y a un flux et reflux correspondant à la quantité de chaque type lorsque le Soleil se déplace dans son cycle solaire de 11 ans. Lorsque le Soleil est au maximum solaire, nous voyons plus de SEP et moins de GCR. La baisse des GCR est le résultat d'un blindage magnétique supplémentaire du Soleil lui-même, pendant le maximum. L'inverse est vrai lorsque le Soleil est au minimum solaire.

Les chercheurs ont effectué des simulations, calculant les chiffres sur le moment le plus sûr pour quitter la planète pour un road trip martien. Ils recommandent une date de lancement au maximum solaire ou proche, lorsque le Soleil est le plus fougueux. Cela donnera aux astronautes la plus grande protection naturelle contre les rayons cosmiques. Avec un blindage optimal, ils calculent que vous pouvez effectuer une mission de quatre ans en toute sécurité avant de retomber sous la protection de la magnétosphère terrestre.

Contre-intuitivement, ajouter plus de blindage ne prolonge pas nécessairement les temps de mission et, en fait, peut augmenter la dose reçue par les astronautes à l'intérieur d'un vaisseau ou d'un bâtiment. C'est à cause du rayonnement secondaire produit par les interactions entre les GCR énergétiques et le blindage lui-même. Il est important de noter que l'étude n'a examiné que les blindages en aluminium couramment utilisés. Les matériaux composites existants et émergents peuvent offrir un blindage amélioré et des temps de vol plus longs.

Sortir complètement du système et se diriger vers une autre étoile, c'est une autre catégorie de problèmes. C'est probablement la raison pour laquelle l'équipage de l'Ark One est si malmené. Catch The Ark, en streaming maintenant sur Peacock!