Radiations pendant le voyage spatial : évaluation des risques et protections

Sujet destiné à centraliser les nombreuses discussions disséminées à propos des radiations reçues pendant un voyage spatial.

Si un admin pouvait rapatrier les messages concernés, à partir de :

Thierz a écrit:
Si un admin pouvait rapatrier les messages concernés, à partir de ...

C'est pas un bon plan Thierz car les messages rapatriés vont de classer par date et se mettre avant ton 1er post. Mieux vaut faire des citations.

N'ayant pas réussi à effectuer des citations multiples puis à changer de sujet, voir un florilège de posts sur ce sujet par copier / coller :

Martien31lien article concernant les dangers pour la santé des astronautes lors d'un séjour sur mars : http://mashable.france24.com/monde/20161011-sejour-planete-mars-sequelles-cerveau-humain

Astro-notesJe me doute bien que l'on ne peut pas balayer d'un revers de main le problème de l'effet des radiations dans l'espace. Mais c'est vrai que si l'on veut avancer dans l'étude du transport d'humains sur Mars et du séjour martien, le problème étant gigantesque, on ne peut pas l'oblitérer par ce risque au point de le remettre à plus tard (très tard). Dire que les missions lunaires sur Apollo sont un signe de l'agressivité des radiations sur le corps humain me convainc pas trop ; moins de dix missions autour de la Lune pour un total de 27 hommes pour une exposition de 8 jours chacun, je ne sais pas si l'investigation à ce sujet est significative (?). Je ne parle pas de l'ISS qui a été volontairement tenue à l'abri en restant sagement en LEO et des séjours standards de six mois (renouvelable). Mais comme la rumeur persiste c'est surtout parce qu'il y a une certaine cohérence avec des mesures faites sur des sondes voyageant aux longs cours. Avons nous aujourd'hui une idée bien étayée sur ce problème ? L'information subit-elle une autocensure pour ne pas enterrer le projet de voyage humain dans le système solaire ? Je n'en sais strictement rien, mais je ne peux croire qu'aucun laboratoire de recherche sur la biologie, la neurophysiologie, ne se soient pas lancé depuis le temps (sur Terre) à des expériences avec des animaux pour enfin savoir de quoi il en retourne. Il n'y a pas d'affirmations dans un sens ou dans l'autre. On évacue pour le moment le problème avec des arguties douteuses comme par exemple si on détecte un orage radiatif (solaire) pendant le voyage, l'équipage sera prié de se réfugier près des réservoirs d'eau avec le vaisseau orienté ad hoc. On voit déjà le côté improvisation qui ne fonctionne que si on a vu venir l'éruption solaire et son orientation. Quid d'un faisceau venu de la galaxie encore plus agressif ? vous l'attendez par la porte et il arrive par la fenêtre ! Ce n'est pas simple, et ce problème pourrait avec de la mal chance devoir nous transformer en téléopérateurs sagement à l'abri sur Terre.

C'est peut-être la raison pour laquelle on tien ce problème à l'écart des projets actuels, mais peut-être n'en est-il pas un ; va savoir ?

montmein69
Astro-Notesmais je ne peux croire qu'aucun laboratoire de recherche sur la biologie, la neurophysiologie, ne se soient pas lancé depuis le temps (sur Terre) à des expériences avec des animaux pour enfin savoir de quoi il en retourne.

C'est bien ce qu'a tenté de faire l'équipe du chercheur Charles Limoni (professor of radiation oncology Université de Californie - Irvine) dans une installation mise à disposition par la NASA (NASA Space Radiation Laboratory at Brookhaven National Laboratory in New York) en se focalisant sur les effets sur le cerveau.
https://www.theguardian.com/science/2015/may/01/mars-astronauts-risk-brain-damage-from-cosmic-rays-say-scientists
Rapport de l'équipe de recherche :
http://advances.sciencemag.org/content/1/4/e1400256.full

Mais la "simulation" des rayonnements réels, et la durée d'exposition .... sont limitatifs des conclusions à tirer.
Ce qui est assez inquiétant c'est qu'il n'est pas question d'un cancer qui se déclencherait 20 ans après l'exposition, mais d'une perte de capacités cérébrales dans un délai très court.

Alors peut-on être iconoclaste et envisager un séjour plus long d'animaux en orbite lunaire par exemple (pour se trouver en conditions réelles) ? Un aspect de l'utilité que pourrait avoir une station en orbite lunaire .... avant d'estimer les mesures efficaces pour protéger les astronautes/colons

AramisLa problématique des rayons cosmiques à haute énergie est également traitée dans le fil "Barack Obama prévoit d'envoyer des hommes sur Mars dès 2030"
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t18088-barack-obama-prevoit-d-envoyer-des-hommes-sur-mars-des-2030

Astro-notesOui, montmein69 j'avais lu un tiré à part de ce sujet sur le travail du "professor of radiation oncology Université de Californie - Irvine". Le mot oncologie file un peu les j'tons $Radiations pendant le voyage spatial : évaluation des risques et protections C:\Users\Francois\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image002$

montmein69
AramisLa problématique des rayons cosmiques à haute énergie est également traitée dans le fil "Barack Obama prévoit d'envoyer des hommes sur Mars dès 2030"
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t18088-barack-obama-prevoit-d-envoyer-des-hommes-sur-mars-des-2030

Oui, c'est un peu éparpillé. En plus cela peut concerner d'autres destinations que Mars.
Peut-être - afin de faciliter une recherche ultérieure - créer un FIL avec un titre explicite, dans la partie technique du genre :
Evaluation des risques et protection contre les radiations dans le voyage spatial ?

AramisD'après cet article, les vols humains interplanétaires seraient sérieusement compromis par les effets délétères sur le cerveau de particules lourdes à hautes énergies.

La méthode consiste à simuler les particules lourdes cosmiques, l'article ne mentionne pas lesquelles, par des atomes plus légers Oxygène 16 et Titane 48 à des énergies plus élevées.
Les effets de l'exposition à ces rayons cosmiques délétères sur des souris pendant des périodes de 12 à 24 semaines sont analysés.
Il apparaît que les neurones et les synapses du cerveau de ces souris sont affectés et que ces cobayes développent des comportements anxieux voire déments.

Toutefois, nous pourrions critiquer la validité de cette double simulation :
- particules lourdes par des particules plus légères,
- et hommes par des souris.
Il faut aussi regretter l'absence d'études sur des périodes d'exposition plus courtes de l'ordre de six (6) semaines plus représentatives d'un vol propulsé Terre - Mars, notamment par moteur ionique.

Cependant, l'intérêt de vols interplanétaires préliminaires par des cobayes animaux semblent relancé au risque de se voir conspué par les partisans de la cause animale.

Enfin, même si notre ego risque d'en souffrir, il faudra certainement bientôt reconnaître que nos précieuses méninges réagissent comme de vulgaires composants électroniques, avec leurs upsets et latch-up, dans l'environnement interplanétaire.

http://newatlas.com/cosmic-rays-space-brain-dementia/45840/?utm_source=Gizmag+Subscribers&utm_campaign=10292e2205-UA-2235360-4&utm_medium=email&utm_term=0_65b67362bd-10292e2205-90263110

http://www.nature.com/articles/srep34774#abstract

ThierzIl faudra envoyer des gens pour lesquels la perte de neurones sera négligeable, là on voit que l'initiative Mars One en télé-réalité prend tout son sens.

Space OperaLes particules lourdes étant les premières à être filtrées, je ne pense pas qu'elles soient problématiques. D'après eux, aller en LEO non plus ne devrait pas être possible...

montmein69Le danger induit par une exposition à des rayons cosmiques de haute énergie en dehors du bouclier électro-magnétique protecteur de la Terre n'est pas un facteur négligeable qu'on peut balayer facilement.
Mais c'est certes complexe vu les différentes particules dont ils sont composés (des noyaux plus ou moins lourds propulsés à une vitesse proche de la lumière), et arriver à en évaluer les effets possibles (sans minimiser, ni maximiser) est difficile.

L'étude parait en tout cas avoir été confiée à des personnes sérieuses.
As part of NASA's Human Research Program, a UCI * team under professor of radiation oncology Charles Limoli used the NASA Space Radiation Laboratory at New York's Brookhaven National Laboratory to approximate cosmic rays using an earthbound particle accelerator.

* UCI : University of California, Irvine

... et pré-supposer que leur but est de s'opposer au voyage spatial est peut-être pousser le bouchon un peu loin.

Il faudra plutôt prendre ces risques en compte et définir (sans sur-dimensionner, ni sous-dimensionner) les protections.

Les sociétés comme Lockheed-Martin, qui ont prévu de répondre à l'appel d'offre de la NASA pour créer un Deep Space Habitat, auront besoin de les calibrer au mieux ... et auront peut-être besoin d'autres études pour corroborer ou infirmer les conclusions de celle de l'équipe de C. Limoli.

WakkaDes tests ont été effectué dans la capsule Orion: les astronautes se positionnent dans la partie centrale du module d'équipage en grande partie réservée au stockage du matériel dont ils auront besoin pendant le vol et ainsi créent un abri en utilisant les sacs de rangement.
Le procédé protège l'équipage en augmentant la masse qui les entoure directement, et donc rend un environnement plus dense que les particules solaires auront à parcourir, sans ajout de masse au module d'équipage lui-même.

montmein69
WakkaDes tests ont été effectué dans la capsule Orion:
.../cut/....
un environnement plus dense que les particules solaires auront à parcourir, sans ajout de masse au module d'équipage lui-même.

On n'est pas dans la même gamme d'énergie.... ce sont des particules propulsées lors d'événements cataclysmiques dont certains extra-galactiques, d'où la difficulté de faire une simulation réaliste de leurs effets.

Since real cosmic rays are hard to create if one doesn't have a quasar or exploding galaxy handy, the team used fully ionized oxygen and titanium nuclei to approximate the impact of lighter particles of much higher energies.

Orion n'est pas vraiment prévu pour des séjours longs en dehors de la protection électro-magnétique terrestre (la mission vers un astéroïde a été largement écourtée, si ce n'est annulée), et Orion sera apparemment utilisé pour rejoindre ou revenir d'un vaisseau DSH.

Si tout était simple et réglé en ce qui concerne les rayons les plus complexes, la NASA n'éprouverait pas le besoin de poursuivre les études - c'est du moins mon opinion qui n'engage que moi -

AramisCette problématique se révèle très complexe, cette irradiation à faible dose et à long terme comme à la surface terrestre peut se révéler favorable en accélérant les mutations par son action sur l'ADN.

Voir aussi la thèse de G. Gonon 12/12/2011, en anglais :
Effet de proximité induit par ions lourds d'origine cosmique : cinétique des réponses biologiques, mécanismes et importance des radiations secondaires.
http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupversions/869ca63a-372b-435f-8254-713c47550125
http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupversions/869ca63a-372b-435f-8254-713c47550125
d’après laquelle il faudrait au moins 13 cm d’eau liquide H2o, ou de tissus humain, pour « arrêter » les ions lourds cosmiques primaires.
Cette thèse étudie aussi les radiations secondaires nocives produites sur le trajet des ions lourds primaires dans la matière.

Sans oublier qu’un vaisseau interplanétaire baigne aussi dans un environnement comportant aussi des particules plus légères que l’oxygène O16 à hautes énergie : atomes ou ions de carbone C 12, Helium He 4, hydrogène H 2 et protons.

LunarjojoUn article du Monde.fr sur ce sujet:

http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2016/10/16/le-voyage-vers-mars-rongera-t-il-le-cerveau-des-astronautes/

En vous laissant le soin compléter.



Je me doute bien que l'on ne peut pas balayer d'un revers de main le problème de l'effet des radiations dans l'espace. Mais c'est vrai que si l'on veut avancer dans l'étude du transport d'humains sur Mars et du séjour martien, le problème étant gigantesque, on ne peut pas l'oblitérer par ce risque au point de le remettre à plus tard (très tard). Dire que les missions lunaires sur Apollo sont un signe de l'agressivité des radiations sur le corps humain me convainc pas trop ; moins de dix missions autour de la Lune pour un total de 27 hommes pour une exposition de 8 jours chacun, je ne sais pas si l'investigation à ce sujet est significative (?). Je ne parle pas de l'ISS qui a été volontairement tenue à l'abri en restant sagement en LEO et des séjours standards de six mois (renouvelable). Mais comme la rumeur persiste c'est surtout parce qu'il y a une certaine cohérence avec des mesures faites sur des sondes voyageant aux longs cours. Avons nous aujourd'hui une idée bien étayée sur ce problème ? L'information subit-elle une autocensure pour ne pas enterrer le projet de voyage humain dans le système solaire ? Je n'en sais strictement rien, mais je ne peux croire qu'aucun laboratoire de recherche sur la biologie, la neurophysiologie, ne se soient pas lancé depuis le temps (sur Terre) à des expériences avec des animaux pour enfin savoir de quoi il en retourne. Il n'y a pas d'affirmations dans un sens ou dans l'autre. On évacue pour le moment le problème avec des arguties douteuses comme par exemple si on détecte un orage radiatif (solaire) pendant le voyage, l'équipage sera prié de se réfugier près des réservoirs d'eau avec le vaisseau orienté ad hoc. On voit déjà le côté improvisation qui ne fonctionne que si on a vu venir l'éruption solaire et son orientation. Quid d'un faisceau venu de la galaxie encore plus agressif ? vous l'attendez par la porte et il arrive par la fenêtre ! Ce n'est pas simple, et ce problème pourrait avec de la mal chance devoir nous transformer en téléopérateurs sagement à l'abri sur Terre. C'est peut-être la raison pour laquelle on tien ce problème à l'écart des projets actuels, mais peut-être n'en est-il pas un ; va savoir ?

Il me semble qu'on a déjà pas mal discuté sur l'étude effectuée sur les souris à Irvine.
Ce qui me parait un peu malhonnête de leur part, c'est de ne pas préciser en quelle mesure les observations peuvent être
extrapolées à ce qui serait observé lors d'un voyage habité. En particulier, ils n'envoient qu'une seule dose de radiations en 1 coup,
alors que pour un voyage spatial, à énergie totale comparable, ce serait très étalé dans le temps.
Je propose la comparaison suivante :
Prenez une boule de 1kg et essayez de faire tomber une grosse quille. Vous y arriverez sans problème. Prenez maintenant 1000 petits cailloux de 1 gramme, lancez les 1 par 1 et essayez à nouveau de faire tomber la quille. Peine perdue, vous n'y arriverez pas,
alors que pourtant la quantité d'énergie reçue par la quille est équivalente.
Pourquoi ? Parce qu'en étalant dans le temps, on laisse le temps au système pour retrouver son équilibre de départ, et l'énergie
de chaque caillou est perdue dans le rebond, les frottements et éventuellement les quelques éraflures superficielles.
Pour les cellules d'un être vivant impactées par des radiations, c'est certainement un peu plus compliqué. Toutefois, il parait évident
que si l'impact concerne la destruction de molécules comme le glucose, un acide aminé ou un neurotransmetteur, ces molécules
étant sans cesse régénérées ou assimilées par l'organisme, l'effet est négligeable au-delà de quelques minutes.
Par conséquent, on est au moins partiellement dans la même situation de retour à l'équilibre de la quille. Et en tout cas,
on ne peut certainement pas comparer l'impact d'une seule dose donnée en 1 coup à 1 dose équivalente du point de vue énergétique
mais donnée de façon étalée dans le temps.
Il n'est pas normal que l'étude scientifique n'ait pas été plus explicite sur ce point.

Oui Argyre le protocole employé sur les bestioles est effectivement suspicieux s'il s'est passé comme tu le dis. En fait je me fais plus de soucis pour des particules très énergétiques venues du domaine extrasolaire c'est à dire de n'importe quel horizon et bien entendu détectable qu'une fois passée. Pour le soleil on est en zone connue et en plus avec un délai d'alerte d'une dizaine de minutes ou même plus.

Ces "études" sur les conséquences des doses reçues lors du voyage (~4 mois) me semblent être l'arbre qui cache la forêt, le vrai problème sera la gestion des doses cumulées reçues à la surface de Mars pendant des durées se comptant en années...
À noter que Phobos (et aussi Déimos) sont en rotation synchrone et présentent donc toujours la même face vers Mars, ce qui signifie que pour un observateur placé sur la face de Phobos dirigée vers Mars, une moitié des radiations ionisantes sont interceptées par Phobos et la quasi-totalité de la deuxième moitié par Mars grâce à la faible altitude de l'orbite de Phobos...

Astro-notes a écrit: En fait je me fais plus de soucis pour des particules très énergétiques venues du domaine extrasolaire c'est à dire de n'importe quel horizon et bien entendu détectable qu'une fois passée. Pour le soleil on est en zone connue et en plus avec un délai d'alerte d'une dizaine de minutes ou même plus.

C'était bien le but de cette étude. Tenter de comprendre ce qu'un burst de particules propulsées à une vitesse proche de la lumière provoquerait sur un cerveau.
Un tel burst n'aurait probablement pas une durée s'étalant dans le temps (ce n'est pas le vent solaire). Par contre l'énergie serait très forte et très concentrée dans le temps. Donc exactement l'inverse de l'exemple de la quille suggérée par Argyre.
Leur protocole d'envoyer sur une durée courte une dose de rayonnement très précisément mesurée correspond à ce dont ils voulaient mesurer les effets. (c'est d'ailleurs ce qu'ils étudient pour des patients subissant une radio-thérapie médicale)
Maintenant c'est clair que cette simulation n'est pas la réplique exacte de la réalité *. ce sera lors d'un vol spatial réel, qu'une telle situation pourrait se produire.
La NASA qui a commandé cette étude estimera-t'elle qu'elle n'a aucune valeur ... ou que statistiquement sur un voyage de plusieurs mois il y a peu de chances qu'un tel événement se produise, et donc qu'aucune mesure préventive particulière n'est nécessaire .... on verra bien.
Mais ces rayonnements posent indéniablement un problème car ils ne sont pas prévisibles et peuvent provenir de n'importe quelle direction. Donc s'en prémunir en permanence ne serait pas simple.
Les ignorer par contre, ou s'escrimer à les minimiser ce n'est pas très responsable vis à vis de ceux qui les subiront (un avis qui bien sûr n'engage que moi).

* ils ont remplacé un vrai rayonnement galactique ou extra-galactique par des noyaux d' Oxygène 16 et Titane 48 sortant d'un accélérateur de particules

Ah bon, ton argument est valable je n'y avais pas pensé. Dont acte.

Sauf que cette "étude" a été "vendue" avec l'argument de l'influence des GCRs sur les organismes. Les GCRs frappent de manière continue, stochastique et isotrope sans prévenir, résultat : aucune prévention genre orientation du vaisseau ne sert à quelque chose, il n'y aucun préavis et appliquer la dose de plusieurs mois instantanément n'a aucun sens. Les éruptions solaires elles préviennent un peu à l'avance, arrivent effectivement en bouffées et viennent de la direction du soleil, mais surtout elles n'ont pas du tout le même spectre énergétique que les GCRs, au point qu’un champ magnétique artificiel serait une contre-mesure assez efficace contre elles contrairement aux GCRs.

Au fait vous avez vu sur le fil voisin concernant Exomar-2016 la photo du ciel martien prise par Opportunity visant un coin de ciel possible pour voir une trace de Schiaparelli ? On y voit un artefact qui pourrait être la trace d'un rayon cosmique ! Si c'est vrai, j'espère qu'ils sont assez rares pour ne pas nous faire douter de la survie d'astronautes sur le sol de Mars (?).

Ce serait bien de pouvoir estimer la fréquence de tels rayons, avec un instrument de mesure 24/7 posé à la surface.

Thierz a écrit:Ce serait bien de pouvoir estimer la fréquence de tels rayons, avec un instrument de mesure 24/7 posé à la surface.

L'instrument RAD " Radiation Assessment Detector dont est équipé le robot martien Curiosity est chargé d'évaluer ce rayonnement cosmique non seulement sur mars mais aussi lors du vol Terre - Mars.
D'après les premiers résultats une mission humaine de 500 jours sur mars et les vols aller/retour Terre -Mars engendrerait une augmentation de 5% du risque de cancer.

Radiations pendant le voyage spatial : évaluation des risques et protections Rad-ma10

Radiations pendant le voyage spatial : évaluation des risques et protections Rad-ma10

http://mars.nasa.gov/msl/mission/instruments/radiationdetectors/rad/
http://www.hou.usra.edu/meetings/hrp2014/pdf/3314.pdf
http://www.sci-news.com/space/science-mars-radiation-measurements-surface-01629.html
https://www.nasa.gov/jpl/msl/mars-rover-curiosity-pia17600.html#.WAi00Y-LRD8

Ce qui nous intéresserait ce serait les doses en Sieverts respectivement pour un aller, un retour et par an sur Mars par exemple... Les Grays c'est purement énergétique.
Dans le graphique donné plus haut la moyenne de 210 µGy/j correspond à 0,21 mSv/j pour l'homme. Pour un an ça va nous donner une dose cumulée de 77 mSv, mais à condition de rester exposé en permanence hors abri. Les doses sont déjà considérablement plus faibles à l'abri de quelques décimètres de régolite. Même sur Terre on ne passe en général pas plus de quelques heures par jour hors de son domicile ou de son lieu de travail. Comme je l'avais déjà fait remarquer les séances de bronzette ne sont pas recommandées sur Mars. À raison de 3 heures d'exposition extérieure par jour on devrait tourner à 9,6 mSv par an, là ça devient tout à fait raisonnable.

C'est vrai qu'avec le Gray on tape dans les joules comme tu le dis Henri c'est énergétique, ce n'est peut-être pas ce que nous cherchons à savoir, sauf si on veut faire réchauffer notre petit café du matin à l'extérieur au soleil.

D'après l'article http://www.sci-news.com/space/science-mars-radiation-measurements-surface-01629.html
un homme sans protection particulière encaisserait 0.67 millisieverts par jour sur mars et 0.66 Sv pendant les vols aller et retour terre-mars ce qui aboutirait à environ à 1 Sv pour une mission de 500 jours sur mars au départ de la terre.

Aramis a écrit:D'après l'article http://www.sci-news.com/space/science-mars-radiation-measurements-surface-01629.html
un homme sans protection particulière encaisserait 0.67 millisieverts par jour sur mars et 0.66 Sv pendant les vols aller et retour terre-mars ce qui aboutirait à environ à 1 Sv pour une mission de 500 jours sur mars au départ de la terre.

Sans protection particulière. Sinon les 0,66 Sv c'est pour un aller et retour. En fait on peut assez difficilement échapper à la dose voyage(s), c'est la dose martienne qu'il faudra limiter en passant la plus claire partie du temps à l'abri de 30 cm de régolithe martien, 3 heures par jours de sorties devrait suffire pour les diverses activités ce qui divisera déjà la dose martienne par 8. Et hors de question de sortir des abris en cas d'éruption solaire...
Tous les paramètres sont fortement dépendant des durées de voyage, de la géométrie, de la taille et de la composition du vaisseau, puis du mode de vie sur Mars. 115 jours ou 180 jours de transit ne mènent pas à la même dose.
J'ai l'impression que chacun arrive à des valeurs assez différentes en fonctions des hypothèses de départ, déjà dans un de mes posts précédents j'avais utilisé le convertisseur Gray - Sievert suivant pour calculer la dose quotidienne puis annuelle martienne à partir du graphique que tu avais posté.
http://www.translatorscafe.com/cafe/FR/units-converter/radiation-absorbed-dose/7-25/gray-millisievert/
Et j'arrivais à 0,21 mSv/j sur Mars au lieu des 0,67 que tu cites...

Effectivement, la différence entre une moyenne de dose de radiation de 0,21 mSv/jour observée sur la graphique et la valeur annoncée de 0,67 mSv/jour dans le même article semble étrange au premier abord. Toutefois cette différence pourrait partiellement s'expliquer par les radiations secondaires émises par le régolithe et l'atmosphère martien :

Both GCRs and SEPs interact with the atmosphere and, if energetic enough, penetrate into the Martian soil, or regolith, where they produce secondary particles that contribute to the complex radiation environment on the Martian surface, which is unlike anything on Earth.

“The RAD surface radiation data show an average GCR dose equivalent rate of 0.67 millisieverts per day from August 2012 to June 2013 on the Martian surface.”

Beaucoup d'études insistent sur l'importance des émissions secondaires dues aux ions lourds; un article, que je ne retrouve plus, indiquait même que le effets d'un blindage insuffisant pouvaient se montrer plus nocifs que pas de blindage du tout.

Par ailleurs, le pic de radiation observé vers le jour 240 serait du à une éruption solaire.

Je reposte ici le lien vers l'estimation du JPL faite en 2013 (sur une base Orion j'imagine) :

~350 mSv pour un trajet de 180 jours --> 1,944 mSv/j
~350 mSv pour un séjour martien de 500 jours --> 0,700 mSv/j

Radiations pendant le voyage spatial : évaluation des risques et protections PIA17601_hires

Aux vues de ces tableaux, on constate que le point radiation n'est pas à balayer d'un revers de main pour un projet hommes sur Mars. Que ce soit les voyages ou le séjour il faudra traiter le problème (et s'en est un), il influera sur le vaisseau, sur l'habitat au sol de façon importante. La question a été facilement évacuée pour les vols longs en LEO (justement grâce au LEO) pour le voyage lunaire et séjour sur le sol de la Lune ce fut une brève ruée plus qu'un voyage, mais pour Mars on échappera pas à trouver une solution qui n'affecte pas l'habitabilité de l'équipage.

Thierz a écrit:Je reposte ici le lien vers l'estimation du JPL faite en 2013 (sur une base Orion j'imagine) :

~350 mSv pour un trajet de 180 jours --> 1,944 mSv/j
~350 mSv pour un séjour martien de 500 jours --> 0,700 mSv/j

Tout à fait, ce qui aboutit à une dose de environ 1 Sv pour une mission martienne de 500j avec Aller/Retour depuis la terre.

NASA reference missions reckon with durations of 180 days for the trip to Mars, a 500-day stay on Mars, and another 180-day trip back to Earth. RAD measurements inside shielding provided by the spacecraft show that such a mission would result in a radiation exposure of about 1 sievert, with roughly equal contributions from the three stages of the expedition

Par ailleurs, les effets non négligeable sur les équipements électroniques et sur les matériaux ne sont guère abordés dans ces études.

J'ai noté que tous ces chiffres sont basés sur le principe de "Sans protection particulière"...
Déjà l'origine du désaccord entre les données extraites de la courbe postée par Aramis et ces données est évident, il suffisait d'y penser : les 0,21 mSv/j sur Mars issues du graphique au lieu des 0,67 mSv/j sur Mars des données précédentes ne peut évidemment que venir des éruptions solaires...
La dose voyage correspond à 180 jours toujours "Sans protection particulière".
En résumé, ce Sievert correspond à un voyage aller et un voyage retour de 180 jours chacun dans un petit vaisseau n'offrant pas "une protection particulière" + un stationnement de 500 jours à la surface de Mars toujours "Sans protection particulière".
Tout ça n'est pas très raisonnable. En pratique je ne pense pas qu'une mission vers Mars se fera dans un petit vaisseau genre Orion, mais plutôt dans un gros vaisseau genre ITS, avec moteurs, ergols destinés à l'atterrissage sur Mars, soute et cargaison dirigés vers le Soleil, avec des durées de transits oscillant entre 90 et 140 jours. Quant aux séjours sur Mars, les occupants des futures bases martiennes passeront à mon avis 20 h sur 24 à l’abri d'un bon mètre de régolithe... Et à chaque éruption solaire (il y a des alertes avancées pour elles), on reste aux abris !
À partir de là les calculs de doses réalistes devraient être fortement révisés...

Sous 30cm de régolite, comme le suggère Henri... il ne reste absolument rien comme radiation extérieure si ? Rien de mesurable du moins ? Il ne doit rester que les radiations provenant du sol, soit à peu près zéro j'imagine.

Space Opera a écrit:Sous 30cm de régolite, comme le suggère Henri... il ne reste absolument rien comme radiation extérieure si ? Rien de mesurable du moins ? Il ne doit rester que les radiations provenant du sol, soit à peu près zéro j'imagine.

En fait il y a une astuce : les premiers décimètres de régolithe sont radio-activées par les impacts de particules ionisées tirant leur origine des GCR. Les habitats sur un terrain plat (pas de protection naturelle) devront être recouvert par du régolithe extrait à quelques décimètres de profondeur... Ce serait ballot de se protéger des rayons cosmiques et des éruptions solaires en se recouvrant d'un matériau lui-même radioactif...
À noter que quand des GCR ou des rayons secondaires issus de GCR arrivent au sol de Mars ils peuvent encore avoir une énergie suffisante pour radio-activer les éléments proches de la surface...
Maintenant certains sites martiens offrent aussi des protections naturelles : possibilité de creuser des excavations dans des façades de falaises par exemple, mais sur la majorité de la planète les reliefs ne sont en général pas aussi "raides" que ça, et ça représente pas mal de boulot de BTP, alors qu'extraire du régolithe à un mètre de profondeur et le transporter quelques dizaines de mètres me semble moins pénible...

Henri a écrit:alors qu'extraire du régolithe à un mètre de profondeur et le transporter quelques dizaines de mètres me semble moins pénible...

Tout dépend si on débarque avec une simple pelle (Dragon V2) ou un bulldozer (ITS) :D

Mer 19 Oct 2016 - 8:27

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