La NASA revient sur la Lune - pas seulement des robots, mais des gens. Dans les décennies à venir, nous pouvons nous attendre à voir des habitats, des serres et des centrales électriques là-haut. Les astronautes seront parmi les moondres et les cratères, explorant, prospectant, construisant.
Bonne chose.
Le 20 janvier 2005, une tache solaire géante nommée «NOAA 720» a explosé. L'explosion a déclenché une éruption solaire de classe X, la plus puissante, et a projeté dans l'espace un nuage de milliards de tonnes de gaz électrifié (une «éjection de masse coronale»). Les protons solaires accélérés à une vitesse proche de la lumière par l'explosion ont atteint le système Terre-Lune quelques minutes après l'éruption - le début d'une «tempête de protons» de plusieurs jours.
Ici sur Terre, personne n'a souffert. L'atmosphère épaisse et le champ magnétique de notre planète nous protègent des protons et d'autres formes de rayonnement solaire. En fait, la tempête a été bonne. Lorsque l'éjection de masse coronale pesante est arrivée 36 heures plus tard et a frappé le champ magnétique terrestre, les observateurs du ciel en Europe ont vu les aurores les plus brillantes et les plus belles des années: la galerie.
La Lune est une histoire différente.
«La Lune est totalement exposée aux éruptions solaires», explique le physicien solaire David Hathaway du Marshall Space Flight Center. "Il n'a ni atmosphère ni champ magnétique pour dévier le rayonnement." Les protons se précipitant sur la Lune ont simplement touché le sol - ou quiconque pourrait se promener à l'extérieur.
La tempête de protons du 20 janvier était par certains les plus importants depuis 1989. Elle était particulièrement riche en protons à grande vitesse contenant plus de 100 millions d'électrons volts (100 MeV) d'énergie. Ces protons peuvent creuser à travers 11 centimètres d'eau. Une combinaison spatiale à peau mince aurait offert peu de résistance.
«Un astronaute pris dehors lorsque la tempête aurait été malade», explique Francis Cucinotta, responsable de la radioprotection de la NASA au Johnson Space Center. Au début, il se sentirait bien, mais quelques jours plus tard, des symptômes de mal des radiations se manifesteraient: vomissements, fatigue, faible numération sanguine. Ces symptômes peuvent persister pendant des jours.
Soit dit en passant, les astronautes de la Station spatiale internationale (ISS) étaient en sécurité. L'ISS est fortement blindé, et la station tourne autour de la Terre à l'intérieur du champ magnétique protecteur de notre planète. «L'équipage n'a probablement absorbé pas plus d'un rem», explique Cucinotta.
Un rem, abréviation de Roentgen Equivalent Man, est la dose de rayonnement qui cause les mêmes dommages aux tissus humains que 1 roentgen de rayons X. Une radiographie dentaire typique, par exemple, délivre environ 0,1 rem. Ainsi, pour l'équipage de l'ISS, la tempête de protons du 20 janvier a été comme 10 voyages chez le dentiste - effrayant, mais aucun mal n'a été fait.
Sur la Lune, estime Cucinotta, un astronaute protégé par pas plus qu'une combinaison spatiale aurait absorbé environ 50 rem de rayonnement ionisant. C’est suffisant pour provoquer le mal des radiations. "Mais cela n'aurait pas été fatal", ajoute-t-il.
À droite: la tempête de protons du 20 janvier photographiée depuis l'espace par un coronographe à bord de l'Observatoire solaire et héliosphérique (SOHO). Les nombreux mouchetures sont des protons solaires frappant l’appareil photo numérique du vaisseau spatial. [Plus]
Pour mourir, vous devez absorber soudainement 300 rem ou plus.
Le mot clé est soudain. Vous pouvez obtenir 300 rem répartis sur plusieurs jours ou semaines avec peu d'effet. La répartition de la dose donne au corps le temps de réparer et de remplacer ses propres cellules endommagées. Mais si ces 300 rem arrivent d'un seul coup… «nous estimons que 50% des personnes exposées mourraient dans les 60 jours sans soins médicaux», explique Cucinotta.
De telles doses d'une éruption solaire sont possibles. A savoir: la légendaire tempête solaire d'août 1972.
C'est légendaire (à la NASA) parce que cela s'est produit pendant le programme Apollo lorsque des astronautes allaient et venaient régulièrement sur la Lune. À l'époque, l'équipage d'Apollo 16 venait de rentrer sur Terre en avril tandis que l'équipage d'Apollo 17 se préparait pour un atterrissage sur la lune en décembre. Heureusement, tout le monde était en sécurité sur Terre lorsque le soleil s'est détraqué.
«Une grande tache solaire est apparue le 2 août 1972 et pendant les 10 jours suivants, elle a éclaté encore et encore», se souvient Hathaway. La série d'explosions a provoqué «une tempête de protons bien pire que celle que nous venons de vivre», ajoute Cucinotta. Les chercheurs l'ont étudié depuis.
Cucinotta estime qu'un marcheur lunaire pris dans la tempête d'août 1972 aurait absorbé 400 rem. Mortel? «Pas nécessairement», dit-il. Un retour rapide sur Terre pour des soins médicaux aurait pu sauver la vie de l’astronaute hypothétique.
Certes, cependant, aucun astronaute ne va se promener sur la Lune quand une tache solaire géante menace d’exploser. "Ils vont rester à l'intérieur de leur vaisseau spatial (ou de leur habitat)", explique Cucinotta. Un module de commande Apollo avec sa coque en aluminium aurait atténué la tempête de 1972 de 400 rem à moins de 35 rem aux organes hématopoïétiques de l'astronaute. C’est la différence entre avoir besoin d’une greffe de moelle osseuse? ou juste une pilule contre les maux de tête.
Les vaisseaux spatiaux modernes sont encore plus sûrs. «Nous mesurons le blindage de nos navires en unités de densité surfacique, ou grammes par centimètre carré», explique Cucinotta. Les gros nombres, qui représentent des coques épaisses, sont meilleurs:
La coque d'un module de commande Apollo de 7 à 8 g / cm2.
Une navette spatiale moderne a 10 à 11 g / cm2.
La coque de l'ISS, dans ses zones les plus blindées, a 15 g / cm2.
Les futures bases lunaires disposeront d'abris anti-tempête en polyéthylène et en aluminium dépassant peut-être 20 g / cm2.
Une combinaison spatiale typique, quant à elle, n'a que 0,25 g / cm2, offrant peu de protection. «C'est pourquoi vous voulez être à l'intérieur lorsque la tempête de protons frappe», explique Cucinotta.
Mais la Lune fait signe et lorsque les explorateurs y arriveront, ils ne voudront pas rester à l'intérieur. Une simple précaution: comme les explorateurs sur Terre, ils peuvent vérifier les prévisions météorologiques - les prévisions météorologiques spatiales. Y a-t-il de grands «points sur le soleil? Quelle est la probabilité d'une tempête de protons? Une éjection de masse coronale arrive-t-elle?
Tout est clair? Il est temps de sortir.
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