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À quelle quantité de rayonnement seront exposés les astronautes sur la Lune ?

Capture du film First Man - Photo Universal Pictures International France

Une récente étude appuyée sur les données de la mission Chang’e 4, en cours de “l’autre côté de la Lune”, suggère que les futurs explorateurs seront exposés à environ 200 fois plus de radiations que sur Terre. Aussi, les astronautes auront besoin de murs suffisamment épais pour s’en protéger.

Le problème du rayonnement

L’un des principaux risques de l’exploration spatiale à long terme est l’exposition du corps humain au rayonnement spatial, un flux constant de particules de haute énergie qui circulent dans le milieu interstellaire, quasiment à la vitesse de la lumière. Nous sommes, sur la planète, protégés de ces rayons nocifs grâce à un champ magnétique et une épaisse atmosphère. Aussi, n’avons pas évolué pour être en mesure de supporter cette attaque venue du ciel.

Concrètement, sans ces boucliers naturels, nous sommes donc (très) vulnérables. Le principal danger réside dans le fait que ce rayonnement émet suffisamment d’énergie pour modifier ou briser les molécules d’ADN, ce qui peut endommager ou tuer une cellule. Il peut en résulter des problèmes de santé aigus tels que des diarrhées, des nausées ou des vomissements.

Plus grave, une exposition prolongée à ces rayons cosmiques peut également entraîner le développement de cataractes ou de cancers. D’autres simulations ont également suggéré que ce rayonnement spatial pourrait gravement endommager les tissus gastro-intestinaux des astronautes.

Dans le cadre d’une exploration durable de la Lune, il paraît donc essentiel de quantifier le niveau de rayonnement auquel les astronautes seront exposés. Dans cet esprit, une équipe sino-allemande s’est récemment appuyée sur les données recueillies par la mission chinoise Chang’e 4, actuellement en cours “de l’autre côté” de la Lune.

LUNE
L’alunissuer de la mission Chang’e-4, photographiée par le rover chinois Yutu-2. Crédits : CNSA / CLEP

 Deux à trois fois plus de radiations que dans l’ISS

Leurs travaux dans la revue Science Advances, estiment que la dose équivalente de rayonnement que les astronautes essuieront quotidiennement sur la Lune sera d’environ 1,3 milliSiever. Autrement dit, les futurs explorateurs lunaires seront bombardés par deux à trois fois plus de radiations que les astronautes et cosmonautes à bord de l’ISS.

À titre de comparaison, cette dose est «environ 200 fois plus élevée que ce qui est enregistré à la surface de la Terre, et 5 à 10 fois plus élevée que ce qui est absorbé lors d’un vol New York-Francfort», souligne Robert Wimmer-Schweingruber, principal auteur du rapport. «Sauf que les astronautes seraient exposés à ces niveaux de rayonnement beaucoup plus longtemps que les passagers ou les pilotes installés sur des vols transatlantiques».

D’après le chercheur, ces nouvelles estimations sont proches de ce que les modèles avaient prédit. Il souligne également que ces niveaux de rayonnement devraient être à peu près les mêmes sur toute la surface lunaire, excepté près des murs de cratères profonds. «En gros, moins vous voyez le ciel, mieux c’est», résume-t-il.

Au regard de ces résultats, les chercheurs confirment que les futurs explorateurs auront besoin de s’abriter dans des structures construites à partir de matériaux lunaires (régolithe), dont les murs devraient avoir une épaisseur d’environ 80 centimètres.