Protection contre les radiations

Dans Spaceflight d’avril 2007, un article très intéressant à propos de la protection des astronautes contre les radiations ionisantes, en particulier dans l’optique d’un voyage interplanétaire vers Mars, dont je vous livre un résumé.

Les difficultés sont multiples, principalement à propos de l’incertitude majeure sur les effets biologiques des différents types de radiations et sur notre maitrise limitée de l’efficacité des types de boucliers de protection.

On rappelle les 2 grands types de radiations subies au cours d’un voyage vers Mars :
? Rayonnement galactique fait ions lourds, très agressifs
? Particules issues du soleil, principalement protons et noyaux d’Hélium.

Les matériaux donnant la meilleure protection sont ceux ayant la plus grande densité électronique, l’hydrogène étant le meilleur de ce point de vue, avec un autre avantage : l’absence d’émission de particule secondaire lors de la fragmentation des particules incidentes.

Mais un matériau, pour être utilisable, devra aussi posséder une structure compatible avec la construction d’un vaisseau, en terme de résistance.

Actuellement, la NASA utilise l’Aluminium comme bouclier antiradiations, mais celui-ci a une faible densité électronique.

Par contre, le Polyéthylène, un polymère, est très intéressant car il est riche en Hydrogène, il est multifonctionnel et ne contient pas de gros noyaux ce qui limite les émissions secondaires.

L’article se poursuit par l’étude de l’« exposure-induced death risk (REID) » qui évalue le risque qu’un individu a de mourir d’un cancer au cours de la durée de sa vie, variable utilisée par la NASA., et la comparaison de cet indice en fonction des différentes protections.

Il est indiqué que la prédiction du risque pour les voyages interplanétaires est soumise à des aléas importants et à de grandes incertitudes.

Un autre moyen de protection est étudié : la création d’un champ magnétique autour du vaisseau, reproduisant l’effet protecteur du champ magnétique terrestre. Les difficultés résident dans la création d’un champ suffisamment large pour pouvoir inclure un vaisseau spatial et dans la nécessité de maintenir une température proche du zéro absolu afin de donner aux matériaux leurs propriétés supraconductrices.

Un nouveau matériau est à l’étude, le RFX1, variante de Polyéthylène, présentant de bien meilleures propriétés structurelles et faible émetteur de radiations secondaires.

Une autre option de protection est la chimio protection individuelle par utilisation d’une drogue diminuant les effets des radiations au niveau cellulaire (diminution des effets mutagènes et carcinologiques des radiations). Le WR-2721 et son métabolite le WR-1065 sont utilisables mais présentent des secondaires nocifs.

On peut agir au niveau de la sélection des équipages en choisissant les individus à faible risque, présentant un génotype particulier, ce qui n’est pas réalisable actuellement.

Enfin, le choix de la période de voyage permet de limiter les risques et la période de minimum solaire semble la plus favorable bien qu’elle corresponde à une augmentation du rayonnement galactique mais avec diminution des radiations d’origine solaire.

On le voit, on est encore loin de maîtriser la protection des équipages contre les radiations et celle-ci fera sans doute appel à une combinaison de mesures complémentaires, en attendant les progrès dans la connaissance des effets, dans les matéraiux ou les protecteurs chimiques.

le Polyéthylène.. plastique.. bientôt des vaisseau en "Lego" :Wink:

enfin ce couplet de chanson prend tout son sens:
.. le plastique c'est fantastique.. :lol!:

Non plus sérieusement (des fois ca m'arrive) la meilleure solution entre un compromis de masse et une protection valable serait de faire un mille feuille, je m'explique par un schéma:



Quand à la question du champ magnétique..

Déjà si une source d'énergie pouvait permettre de le fabriquer... mais ça poserait problème pour l'intérieur même du vaisseau! Je sais pas si l'électronique apprécierait: n'oublions pas les lois de l'électromagnétisme (qui expliquent d'ailleurs pourquoi le champ magnétique terrestre nous protège): toute particule chargée se déplaçant dans un champ magnétique est déviée de sa trajectoire: il va donc y avoir dans les conducteurs électriques des accumulations de charges énormes, donc des champs électriques énormes, donc des claquages entre ces conducteurs; bref, dès que l'électronique est mise en route, elle grille...