DANS L'ESPACE

a)Menaces sur les satellites

Lorsque les vents solaires parviennent à traverser la magnétosphère, ils déclenchent des orages magnétiques. Ceux-ci peuvent perturber les transmissions électriques, les signaux radar, les communications radios et endommager les systèmes électroniques des satellites. Erreurs de navigation, pertes de données, pannes définitives menacent donc aujourd'hui tous ces satellites de communication, de télévision, de météorologie, de navigation ou d'observation, désormais indispensables à notre vie quotidienne.

La ceinture de radiations de Van Allen pose également des problèmes. Générée par le vent solaire, elle se constitue d'ions et d'électrons. Le mouvement est généralement décomposé en trois parties :

Un mouvement rapide de rotation générant une trajectoire spiralée ;
Un mouvement de va-et-vient entre les deux hémisphères ;
Un mouvement lent de dérive autour de la Terre.

Les ceintures de Van Allen furent découvertes à la fin des années cinquante lors du lancement des premiers satellites artificiels russes et américains. En effet, ces particules sont la principale cause des radiations auxquelles sont soumis les satellites. Elles sont notamment à l'origine de la détérioration de certains composants des satellites (tel que les panneaux solaires), de signal parasite dans l'électronique embarquée et de l'apparition de décharge électrique entre différentes parties du satellite.

Les ceintures de radiations de Van Allen sont réparties sur deux zones autour de la Terre :
une ceinture interne, débutant entre 300 et 1000km d'altitude (en fonction de la latitude) et s'étendant jusqu'à 10000km d'altitude. Elle comporte des ions (principalement des protons) et des électrons une ceinture externe, débutant à 10000km d'altitude et s'étendant au-delà des orbites géostationnaires (36000km d'altitude) et principalement peuplée d'électrons.

b)Les risques d'irradiation

Les risques d'irradiation des hommes volant dans l'espace sont loin d'être négligeables. Les vents solaires produisent des rayonnements X et gamma de haute énergie. Les particules énergétiques peuvent atteindre le coeur des cellules et provoquer des lésions qui engendreront à terme des cancers ou des perturbations génétiques graves.

Mieux vaut savoir à quoi s'en tenir et prendre quelques précautions. Ainsi le Concorde, qui vole entre 15 000 et 18 000 mètres d'altitude, est-il équipé d'un compteur Geyser. L'équipage est averti si l'exposition aux radiations dépasse la dose maximale admissible pour le public (0,5 millisievert par heure) et redescend à plus basse altitude.

1-1 mVs par jour

Les équipages travaillant à bord d'une station orbitale située à 400 km d'altitude sont soumis à des taux de radiations très supérieurs à ceux reçus au sol. Alors qu'il faut un an et demi, si on habite Paris, pour recevoir une dose de 1 mSv (millisievert), une seule journée à bord de Mir ou de la Station spatiale internationale (ISS) suffit pour encaisser la même quantité.

Lors d'une sortie extravéhiculaire de six heures, la dose reçue par l'astronaute passe à 100 mVs. Et pendant d'une éruption solaire, l'équipage à l'intérieur de la station reçoit 140 mSv. Dans cette profession à haut risque, la dose maximale "admissible" est estimée à 500 mSv par an, soit 500 fois plus que pour tout autre terrien.

Ces dangers ne concernent pas seulement les vols spatiaux. En effet les avions type supersoniques (Concorde, avions de chasse, ...) volant à des altitudes très élevées, ne profitent plus de la totalité de la protection de l'atmosphère et s'exposent donc à des taux de radiations plus élevés.

2-En cas d'éruption solaire

La construction de la Station spatiale internationale (ISS) qui s'étend tout au long du maximum de l'actuel cycle solaire, préoccupe les autorités spatiales. Que se passera-t-il, en cas d'éruption solaire, si les cosmonautes, mal informés, ne parviennent pas à s'abriter à temps derrière le blindage - insuffisant - de la station.

Les astronautes qui sont allés sur la Lune en 1972, lors d'un précédent maximum solaire, l'ont échappé belle. En août 1972, une gigantesque éruption, libérant une énergie équivalente à plusieurs milliards de fois la bombe de Hiroshima, a balayé l'espace interplanétaire, seize heures durant. Si l'équipage d'Apollo 16 ou d'Apollo 17 avait effectué une sortie lunaire à ce moment là, il aurait été mortellement irradié...

Fig II-2-a : Satellite Cluster 2.

Ce sont surtout les satellites géostationnaires qui sont exposés aux vents solaires. En effet à 36000 km d'altitude, ils sont en dehors de la magnétosphère. Ici Cluster 2 étudient le comportement des particules de vent solaire.

Fig II-2-a : La ceinture de Van Allen.

Fig II-2-b-1 : Les radiations UV.

Cette image animée met en évidence l'importance du flux irradiant lors d'une éjection coronale.

Fig II-2-b-2 : Eruption solaire

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