L’attaque des rayons de la mort

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Patrick L. Barry
traduction de Didier Jamet
25 SEPTEMBRE 2002

Une éruption solaire libère des flots de particules de très haute énergie dans l’espace
Une éruption solaire libère des flots de particules de très haute énergie dans l’espace

Observatoire Solaire de Big Bear

Mais les météorites sont loin de constituer le principal danger. L'espace est également rempli de radiations. Les engins en orbite basse sont en grande partie protégés par le champ magnétique de notre planète, qui crée une bulle protectrice d'environ 50 000 kilomètres de diamètre, avec la Terre au centre. Au-delà cependant, les éruptions solaires et les rayons cosmiques représentent une menace pour les voyageurs de l'espace.

Les scientifiques recherchent toujours la bonne solution. L'astuce consiste à fournir une protection efficace sans ajouter trop de poids aux engins.

Quelques matériaux anti-radiations sont actuellement testés. C'est l'expérience MISSE, qui se déroule à bord de la Station Spatiale Internationale. Mais utilisés seuls, ils ne seront pas suffisants.

Le vrai méchant dans l'histoire, c'est une sorte de radiation appelée radiation cosmique galactique (GCR) produite dans les supernovae lointaines. Elle est constituée d'ions positifs extrêmement lourds - des noyaux d'atomes de fer par exemple - traversant à grande vitesse tout ce qui se trouve sur leur chemin. C'est la combinaison d'une masse élevée et d'une très haute vitesse qui rend ces petits "boulets de canon" atomiques très destructeurs (avec une énergie de l'ordre du Gigaélectronvolt).

Quand ils transpercent les cellules du corps humain, ils peuvent briser en morceaux l'ADN, provoquant maladies et même cancer.

"Il en résulte que les pires matériaux que vous puissiez envisager pour vous prémunir contre ce genre de radiation sont les métaux" fait remarquer Bushnell.

Quand un rayon cosmique galactique frappe un atome métallique, il peut briser le noyau de l’atome - un processus assez semblable à celui de fission qui se produit dans les centrales nucléaires. La radiation secondaire produite par ces collisions peut s'avérer bien pire que les radiations cosmiques galactiques dont le métal était censé protéger.

Paradoxalement, les éléments légers comme l'hydrogène et l'hélium sont les meilleures défenses contre ces radiations galactiques sauvages, car les radiations qui résultent d'éventuelles collisions sont insignifiantes.

C'est pourquoi certains ont proposé d'entourer les quartiers d'habitation des vaisseaux avec un réservoir d'hydrogène liquide. Selon Bushnell, une couche d'hydrogène liquide de 50 à 100 cm fournirait une protection suffisante. Mais le réservoir et le système cryogénique risqueraient d'être un peu lourds et malcommodes.

Ici encore, les nanotubes pourraient rendre de grands services. Un treillis de nanotubes de carbone peut emmagasiner de l’hydrogène à haute densité, sans avoir besoin de recourir à des températures extrêmement basses.

Aussi si notre vaisseau du futur utilise déjà des nanotubes comme matériau structurel ultra-léger, pourrait-on également charger ces tubes avec de l'hydrogène afin de faire écran aux radiationx ? Les scientifiques envisagent cette possibilité.

En allant encore un peu plus loin, des couches de ce matériau structurel pourraient être entrelacées avec des atomes d'autres éléments qui sont de bons filtres contre d'autres formes de radiation : le bore et le lithium pour contenir les neutrons, et l'aluminium pour éponger les électrons par exemple.

Suite de cet article : Camping dans le Cosmos (lien ci-dessous)

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