Pourquoi les radiations n'ont-elles pas tué les astronautes sur la Lune ?

Dec 04 2022
Tout le monde sait que l'atmosphère et le champ magnétique de la Terre nous protègent des radiations cosmiques mortelles, mais il n'y a pas une telle protection dans l'espace. De plus, en raison de l'effet du champ magnétique terrestre, dans certaines régions proches de notre planète, la quantité de rayonnement est beaucoup plus élevée que, par exemple, à la surface de la Lune.

Tout le monde sait que l'atmosphère et le champ magnétique de la Terre nous protègent des radiations cosmiques mortelles, mais il n'y a pas une telle protection dans l'espace. De plus, en raison de l'effet du champ magnétique terrestre, dans certaines régions proches de notre planète, la quantité de rayonnement est beaucoup plus élevée que, par exemple, à la surface de la Lune. Mais malgré cela, des astronautes américains ont visité la lune il y a un demi-siècle et sont revenus indemnes. Comment est-ce possible? Essayons de comprendre.

Rayonnement cosmique

Il existe deux types de rayonnement cosmique : le rayonnement galactique, qui est constitué
de particules provenant de l'extérieur du système solaire, et le rayonnement solaire, qui se compose principalement de protons émis par le Soleil. Ce flux de protons est souvent appelé le vent solaire.

Mouvement des particules du vent solaire dans le champ magnétique terrestre.

Les rayons galactiques sont généralement de très haute énergie et pénètrent facilement le champ magnétique terrestre. Lorsqu'ils atteignent l'atmosphère de la planète, celle-ci en absorbe la plupart, nous protégeant ainsi d'une exposition sérieuse. La plupart des particules de vent solaire ne peuvent pas traverser le champ magnétique car elles sont trop lentes.

Ceintures Van Allen

Toutes les particules qui ne traversent pas le champ magnétique sont entraînées par celui-ci autour de la planète. En raison de cela, la Terre est entourée de ceintures de rayonnement, appelées les ceintures de Van Allen. La ceinture dans laquelle tombera une particule dépend de sa charge, de sa masse et de son énergie lorsqu'elle heurtera le champ magnétique terrestre. A première vue, les courroies ont la forme d'un tore. La ceinture intérieure a une densité maximale à une altitude d'environ quatre mille kilomètres et la ceinture extérieure à une altitude d'environ dix-sept mille kilomètres.

Structure des ceintures de Van Allen.

De plus, ils sont inclinés par rapport à l'axe de rotation de la Terre et ont une
structure très complexe. Dans différents endroits de la même latitude, ils sont parfois plus proches et parfois plus éloignés de la surface de la terre. De plus, la forme et la densité des ceintures dépendent de l'activité solaire et même de l'activité humaine, en raison desquelles leur configuration change constamment. Cependant, une zone de sécurité d'environ six mille kilomètres de large existe toujours entre les ceintures intérieure et extérieure.

Le niveau de rayonnement dans les ceintures de Van Allen est en effet élevé, mais pas aussi élevé que les conspirateurs lunaires aiment le peindre. Si vous envoyez une personne sans protection voler directement dans la ceinture, elle recevra une dose dangereuse de 1 Sievert en quelques jours et une dose mortelle de 5 Sievert en quelques semaines de vol. Évidemment, l'heure exacte dépend de l'orbite spécifique et de l'activité du Soleil, mais une dose dangereuse ne pourrait pas être délivrée en une seule journée.

Astronaute dans l'espace extra-atmosphérique

Pour minimiser l'effet du rayonnement dans les ceintures, les trajectoires de vol de tous les Apollos, à l'exception du quatorzième, contournaient la ceinture de rayonnement interne et ne traversaient que la ceinture externe, et dans les régions les plus minces et aux vitesses maximales possibles. Pour les astronautes volant vers la lune, la traversée des ceintures de Van Allen prenait quelques heures : environ 3,5 heures sur le chemin de la lune et environ 2,5 heures sur le chemin du retour.

L'inclinaison des ceintures de Van Allen par rapport à l'axe de rotation de la Terre permet de voler autour de la ceinture intérieure.

Cependant, pour atteindre la lune et rentrer chez eux en toute sécurité, les astronautes des missions Apollo ont non seulement dû traverser les ceintures de Van Allen deux fois, mais ont également dû surmonter une distance énorme entre la Terre et la Lune. Un tel vol prenait généralement environ trois jours dans chaque sens. Les astronautes ont dû travailler en orbite et à la surface de la lune pendant plusieurs jours. La durée totale des missions était de 8 à 12 jours pour différents vols. Ainsi, les équipages d'Apollo ont été exposés aux radiations assez longtemps. Pourquoi cela ne leur a-t-il pas fait de mal ?

Apollo 11 imaginé par un artiste.

Le fait est que les astronautes avaient une protection contre les radiations. Bien sûr, l'ensemble du navire ne pouvait pas être gainé d'une épaisse couche de métal, sinon il serait trop lourd. Mais il était tout à fait possible de protéger les parties du navire où se trouvaient les astronautes. Les Apollos avaient une radioprotection sous la forme de 25 mm d'aluminium. Le module de commande, où se trouvaient principalement les astronautes, était également protégé par de l'acier, d'une épaisseur de 18 à 69 mm. En cas d'éruption sur le Soleil et de forte augmentation du niveau de rayonnement, les astronautes devaient se cacher dans le module de commande.

Module de commande Apollo 11 au musée.

Grâce à cela, la dose absorbée par les astronautes, selon la
mission, variait de 1,6 à 11,4 milliSieverts. C'est nettement moins que la dose standard de 50 milliSieverts par an, établie comme la norme pour les personnes travaillant avec des rayonnements sur terre et qui est considérée comme sûre.
Même les astronautes qui ont reçu les doses les plus élevées, environ 11,4 milliSieverts lors du vol vers la lune, après avoir vécu un an sur Terre dans la vie ordinaire, n'approcheraient même pas les 50 milliSieverts. Par conséquent, traverser la ceinture de Van Allen est totalement sûr, et même un vol aller-retour vers la lune ne causerait pas beaucoup de dommages au corps en termes de rayonnement.

Eh bien, c'est tout ce que j'ai. Ne restez pas longtemps dans les ceintures Van Allen. Mieux vaut vous abonner à notre chaîne.