Orion pourra-t-il protéger les astronautes des radiations de l’espace lointain ?

Orion Artemis Lune
La capsule Orion. Crédits : NASA

La mission lunaire sans équipage Artemis 1 de la NASA, lancée en novembre 2022, a permis de collecter des données cruciales sur le rayonnement spatial. Ces informations, recueillies lors de la trajectoire du vaisseau spatial Orion autour de la Lune, valident non seulement les performances des engins spatiaux modernes, mais offrent également des enseignements essentiels pour assurer la sécurité des astronautes dans les futures missions vers l’espace lointain. La question est : Orion pourra-t-il protéger les futurs astronautes d’Artemis des radiations de l’espace lointain ?

Des données inédites sur le rayonnement spatial

Artemis 1, première étape du programme spatial Artemis, a marqué le début d’une nouvelle ère d’exploration spatiale en testant le matériel nécessaire pour les vols habités. Ce programme a pour objectif de renvoyer des humains sur la Lune, mais aussi de préparer des missions encore plus ambitieuses, comme l’exploration humaine de Mars.

À travers cette mission de 25 jours, le vaisseau spatial Orion a donc servi de banc d’essai pour de nombreuses technologies critiques, notamment en matière de protection contre le rayonnement spatial, l’un des plus grands obstacles aux missions spatiales de longue durée.

Les rayonnements cosmiques constituent en effet l’un des principaux dangers pour les astronautes lors de missions au-delà de l’orbite terrestre basse. Contrairement aux êtres vivants sur Terre qui sont protégés par son atmosphère et sa magnétosphère, les voyageurs spatiaux sont exposés à des niveaux de radiations bien plus élevés, ce qui peut avoir des effets délétères sur la santé, notamment un risque accru de cancers ou de maladies cardiovasculaires.

Les données recueillies lors d’Artemis 1 ont permis de mieux comprendre ces risques et de concevoir des moyens plus efficaces de protéger les astronautes.

Bouclier thermique Orion Artemis 2
Le vaisseau spatial Orion de la NASA pour la mission Artemis 1 après son amerrissage dans l’océan Pacifique le 11 décembre 2022. Crédits : NASA/James M. Blair

Des découvertes prometteuses pour la sécurité des astronautes

Dans le détail, une équipe internationale comprenant des chercheurs de l’Agence spatiale européenne (ESA), du Centre aérospatial allemand (DLR) et de la NASA, a récemment analysé les données de radiation collectées par des capteurs placés dans le vaisseau Orion. Ces capteurs étaient installés à plusieurs endroits du vaisseau et à l’intérieur de deux mannequins grandeur nature, Helga et Zohar, conçus pour simuler l’exposition corporelle humaine. Ces « torses » étaient équipés de détecteurs de radiations qui ont mesuré avec précision les doses absorbées au cours du voyage.

Les résultats, publiés dans la revue Nature, ont montré que le blindage du vaisseau spatial Orion avait réussi à réduire considérablement l’exposition aux radiations dans certaines parties de la capsule. Selon les chercheurs, les zones les mieux protégées du vaisseau offraient une protection quatre fois supérieure à celles moins protégées. Ce constat est particulièrement important pour la conception de futurs véhicules spatiaux qui devront assurer une protection maximale pour les équipages lors de missions vers la Lune, Mars ou au-delà.

L’étude a également montré que la réorientation du vaisseau de 90 degrés pendant son transit à travers les ceintures de radiations de Van Allen, des régions particulièrement denses en particules énergétiques autour de la Terre, pouvait réduire les doses de radiations d’environ 50 %. Cette découverte met en évidence l’importance du positionnement et de l’orientation des engins spatiaux pour minimiser l’exposition aux radiations.

Des données qui complètent les missions passées

Les informations obtenues lors de la mission Artemis 1 s’ajoutent aux mesures de radiations précédemment recueillies lors de missions habitées dans l’orbite basse terrestre, notamment par la Station spatiale internationale (ISS) et la navette spatiale américaine. Cependant, les missions lunaires des années 1960 et 1970, comme celles du programme Apollo, n’avaient fourni que des données limitées en raison des technologies disponibles à l’époque. Artemis 1 comble ainsi une lacune importante en offrant des données actualisées et précises sur les radiations dans l’espace lointain.

Ces résultats valident donc la conception d’Orion pour les futures missions habitées. La première de ce programme sera Artemis 2, prévue pour septembre 2025. Elle transportera un équipage d’astronautes pour la première fois autour de la Lune.