Aller séjourner quelques jours sur la Lune ? Pas pour moi !

Le Lunar Lander chinois Chang’E4 a effectué les premières mesures disponibles du taux de radiations au niveau du sol lunaire et c’est loin d’être rassurant. Outre les rayons cosmiques de haute énergie et les particules ionisées du vent solaire le sol émet également des photons gamma et des neutrons provenant de la collision des rayonnements cosmique et solaire avec la matière du sol lunaire. On ignore quel peut être l’effet à long terme – quelques jours ou quelques semaines – sur un être humain de ces rayonnements car leur nature est très largement distribuée entre des protons (noyaux d’hydrogène) des rayonnements alpha solaires (noyaux d’hélium) et d’autres éléments plus lourds et très énergétiques potentiellement dévastateurs. Les mesures ont été exprimées en Gray, c’est-à-dire en Joules par kilo. L’énergie est plus communément exprimée pour ces rayonnements en multiples d’électron-volt (eV).

Les détecteurs installés à bord du Chang’E4 donnent une mesure directe en Gray estimée par la pénétration du rayonnement global dans une série de cônes de silicium situés à l’extérieur du Lander (flèche rouge sur l’illustration) et connectés à l’entrée de photomultiplicateurs montés en coïncidence. Le corps humain n’étant pas constitué de 100 % de silicium les mesures obtenues permettent d’obtenir alors des Sievert (Sv ou Joule/kg de matière vivante). Le Lander est équipé de 5 paires de détecteurs afin d’obtenir une mesure précise de la pénétration des rayonnements et de leur énergie. Le Lander a ainsi envoyé à la Terre des résultats convertis ensuite en microSievert/heure, c’est-à-dire en langage plus compréhensible la dose de radiations reçue au niveau du Lander.

Les résultats des mesures sont les suivants. Pour les particules d’origine galactique et ionisées la dose équivalente est de 57 microSievert/heure à laquelle il faut ajouter 13 microSievert/heure de rayonnement neutre provenant du sol lunaire et du Soleil (rayons gamma et neutrons). Par jour de 24 heures (jour terrestre, le « jour » lunaire étant de 28 jours terrestres) le rayonnement total reçu est alors proche de 1700 microSieverts. Les rayonnements solaire et galactique arrivant sur le sol lunaire sont 2,6 fois plus élevés que celui reçu par l’extérieur de la station spatiale internationale (ISS) en raison du fait que l’ISS est en partie protégée des rayons cosmiques par les très hautes couches de l’atmosphère. De plus les rayonnements galactiques sont mal déviés lorsque le Soleil traverse une période de faible activité magnétique. Les mesures effectuées par le Chang’E4 sont donc dans la limite supérieure des doses pouvant être reçues par un être humain compte tenu du fait que la protection corporelle constituée par un scaphandre est incapable d’arrêter ces rayonnements. Les habitacles hypothétiquement transportés sur la Lune devront ainsi être impérativement enfouis sous d’épaisses couches de régolithe, la poussière recouvrant le sol lunaire … pas pour moi !

Source : ScienceAdvances du 28 septembre 2020

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