L’exploration spatiale et le rayonnement

D’Où provient le rayonnement?

Le rayonnement (ou la radiation) est présent partout sur la Terre. Il y en a dans l’air, dans l’eau, dans les aliments, dans le sol et dans tous les organismes vivants. Le Soleil et d’autres étoiles émettent aussi des radiations. On les appelle rayonnement cosmique.

Le rayonnement cosmique comprend deux types de rayonnement. Le rayonnement électromagnétique est constitué de rayons comme les rayons gamma ou les rayons X. Quant au rayonnement de particules, il peut inclure les neutrons, les particules alpha et les particules bêta. Ces particules proviennent des noyaux d’atomes lourds comme ceux du fer.

Fort heureusement, l’atmosphère et la magnétosphère (le champ magnétique) de la Terre absorbent et filtrent ce rayonnement. Certaines formes de rayonnement parviennent à traverser ces barrières protectrices. Toutefois, nous sommes protégés des fortes doses de rayonnement cosmique.

Quels sont les dangers du rayonnement pour les voyageurs dans l’espace?

Le rayonnement cosmique constitue un des pires dangers pour les voyageurs dans l’espace. Les rayons cosmiques sont formés de particules chargées très énergétiques. Il s’agit en fait d’un type de rayonnement ionisant. Ce rayonnement est dangereux pour les personnes et pour les appareils dans l’espace. Lorsque ces particules entrent en collision avec celles d’autres objets, elles peuvent fractionner leurs molécules. Cela peut entraîner la formation de particules secondaires, par exemple des neutrons et d’autres particules subatomiques.

Comme nous l’avons vu, le rayonnement peut provenir des neutrons, des particules alpha, des particules bêta et des rayons gamma. Cependant, les neutrons peuvent pénétrer plus profondément dans la matière que d’autres formes de rayonnement. Chez les êtres humains, les radiations neutroniques peuvent endommager les cellules ou provoquer leur mutation. Ces cellules peuvent alors devenir cancéreuses ou mourir.

En raison des dangers que pose le rayonnement cosmique, les scientifiques se préoccupent de ses effets sur les êtres humains. Ils sont particulièrement inquiets pour les astronautes et pour les cosmonautes qui passent de longues périodes de temps dans l’espace.

Les engins spatiaux sont munis de boucliers, c’est-à-dire d’un blindage qui contribue à empêcher le rayonnement cosmique de pénétrer à l’intérieur. Les combinaisons spatiales sont conçues pour assurer la même protection. Ces combinaisons spatiales sont particulièrement importantes pour les astronautes durant leur séjour sur la Lune, et éventuellement sur Mars ou sur des astéroïdes.

Bien que nous disposions de ces éléments de protection, les scientifiques ne savent pas encore dans quelle mesure une exposition prolongée au rayonnement cosmique peut affecter les astronautes et les cosmonautes. Ils pensent qu’une exposition prolongée au rayonnement cosmique pourrait causer un cancer ou une maladie du cœur. Toutefois, selon une étude menée en 2019, les gens qui ont voyagé dans l’espace jusqu’à maintenant ne sont pas plus à risque de mourir du cancer ou d’une maladie cardiaque que ceux qui n’y sont jamais allés. Ce serait attribuable au fait que les astronautes et les cosmonautes ont été envoyés en orbite terrestre basse, où le champ magnétique de la Terre les protège encore. En outre, les astronautes et les cosmonautes ne passent généralement pas plus de quelques mois consécutifs dans l’espace. Mais les scientifiques s’inquiètent des effets de plus longs séjours dans l’espace lointain sur les voyageurs spatiaux. Par exemple, quelle sera l’incidence du rayonnement cosmique sur les gens qui visiteront la planète Mars?

Le savais-tu? 

Le record du nombre de jours consécutifs passés dans l’espace est détenu par le cosmonaute russe Valeri Vladimirovitch Poliakov. La durée de son vol à bord de la station spatiale Mir de 1994 à 1995 s’est élevée à 438 jours, soit environ 15 mois.

Nous avons encore beaucoup à apprendre sur les effets à long terme du rayonnement cosmique sur les êtres humains dans l’espace. Les scientifiques font sans cesse des découvertes à ce sujet. Ils mènent des expériences au Laboratoire des radiations spatiales de la NASA à Brookhaven, dans l’État de New York, et à bord de la Station spatiale internationale.