Chaque mission dans l’espace est semée d’embûches. Une panne au décollage, un dysfonctionnement d’équipement loin de la Terre ou encore la collision du vaisseau avec un petit astéroïde sont autant de scénarios que les astronautes s’entraînent à affronter.

Et alors que les quatre astronautes de la mission Artemis II sont sur le chemin du retour vers la Terre (arrivée prévue le 10 avril), après un tour historique de la Lune, l’une des menaces persistantes auxquelles ils restent confrontés est celle du rayonnement solaire.

En effet, s’éloigner de la Terre signifie quitter son champ magnétique protecteur pour voyager dans un environnement spatial beaucoup plus hostile. Le vent solaire et les éruptions solaires peuvent perturber les systèmes électroniques, mais aussi affecter directement la santé des astronautes.

Le vaisseau Orion offre une protection

Comme le rappelle l’université du Michigan (États-Unis) dans un communiqué, le lancement de la mission, le 1er avril dernier, a coïncidé avec une phase particulièrement active du cycle solaire de onze ans. Cette dernière est « marquée par une augmentation du nombre de taches solaires et des éruptions ». Dans ce contexte, de nouveaux outils de prévision ont été mobilisés pour garantir la sécurité de la mission.

La dangerosité des éruptions solaires provient notamment des protons, des particules chargées positivement présentes dans tous les atomes. « Ces particules, déjà présentes dans le vent solaire, deviennent particulièrement dangereuses lorsqu’elles sont accélérées par les ondes de choc générées lors des éruptions », explique l’université du Michigan.

Si un astronaute est touché par ces particules, cela peut provoquer des dommages à l’ADN et des lésions cellulaires. À long terme, cela augmente le risque de cancer « ou, dans le pire des cas, peut s’avérer mortel », selon le média de vulgarisation scientifique The Conversation. À court terme, une forte dose peut entraîner des symptômes comme des nausées.

Pour limiter ces risques, le vaisseau Orion a été conçu pour permettre une protection contre les radiations. En cas d’événement solaire intense, la Nasa explique dans un communiqué que les astronautes doivent fixer certains équipements aux parois pour créer une barrière supplémentaire contre les particules. « Cette protection renforcée permettrait de poursuivre la mission en limitant les dangers », selon la Nasa. Mais encore faut-il être capable d’anticiper ces phénomènes.

Comment la Nasa anticipe les tempêtes solaires ?

Les équipes au sol surveillent en permanence l’activité du Soleil. « Nous observons le Soleil 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, en particulier son évolution magnétique ainsi que des événements comme les éruptions solaires, afin de déterminer si une énergie supplémentaire sera libérée », explique Lulu Zhao, professeure adjointe en sciences du climat spatial à l’université du Michigan.

Pour cela, les scientifiques s’appuient notamment sur un modèle de prévision utilisé par le Space Radiation Analysis Group. Ce modèle permet d’estimer la probabilité qu’une tempête de particules dangereuse se produise. Toutefois, il ne fournit pas d’informations précises sur son intensité ni sa durée.

Afin de compléter cette approche, un second modèle a été développé. Il permet de prédire à quel moment une éruption solaire déclenchera une tempête de particules et combien de temps des niveaux dangereux de radiation persisteront, que ce soit près de la Terre ou autour de la Lune. Ce modèle simule la trajectoire des particules énergétiques solaires depuis leur zone d’accélération, là où leur énergie est la plus élevée.

Selon les chercheurs, il s’agit aujourd’hui du modèle le plus avancé pour anticiper ces phénomènes. Les moyens sont donc importants pour assurer la sécurité des astronautes et permettre la réussite de la mission.