Avez-vous déjà été frappé par des particules à haute énergie venant d'en haut? Sûrement, puisque cela arrive tout le temps. Mais la situation avec les rayons cosmiques empire. Les rayons cosmiques bombardant la Terre … ils sont tous mauvais et ne font qu'empirer. Telle est la conclusion d'un article récemment publié dans la revue de recherche Space Weather, qui montre que le rayonnement de l'espace est dangereux et s'amplifie plus rapidement qu'on ne le pensait auparavant.
L'histoire commence il y a quatre ans, lorsque Schwadron et ses collègues ont sonné l'alarme pour la première fois sur les rayons cosmiques. En analysant les données du télescope spatial CRATER - dont le principal objectif est d'évaluer les effets nocifs des rayons cosmiques et du rayonnement solaire sur les objets biologiques, situés à bord du LRO - la station interplanétaire automatique de la NASA, un satellite lunaire artificiel, ils ont constaté que les rayons cosmiques du système Terre-Lune atteignaient un niveau jamais vu auparavant à l'ère spatiale. Et à leur avis, la détérioration de la situation radiologique constitue désormais un danger potentiel pour les astronautes, limitant leur temps passé dans l'espace.
Ces chiffres, tirés de leur article original de 2014, montrent le nombre de jours pendant lesquels un astronaute de 30 ans volant dans un vaisseau spatial blindé en aluminium de 10 g / cm2 peut résister aux limites de rayonnement fixées par les directives de la NASA:
Les rayons cosmiques dans le système Terre-Lune ont atteint des niveaux jamais vus auparavant à l'ère spatiale, et la tendance ne fait que s'aggraver.
Dans les années 1990, un astronaute pouvait passer 1 000 jours dans l'espace interplanétaire. En 2014… seulement 700 jours. «Ce sont d'énormes changements», déclare Schwadron.
Les rayons cosmiques galactiques proviennent de l'extérieur du système solaire. Ils sont un mélange de particules chargées à haute énergie et de particules subatomiques accélérées vers la Terre par des explosions de supernova et d'autres événements explosifs dans l'espace. Notre première ligne de défense est le Soleil: le champ magnétique solaire et le vent solaire se combinent pour créer un «bouclier» poreux qui réfléchit les rayons cosmiques essayant de pénétrer dans le système solaire. La défensive du soleil est la plus forte pendant le maximum solaire et la plus faible pendant le minimum solaire - d'où le graphique associé au cycle de 11 ans (ci-dessus).
Le problème est que, comme le notent les auteurs dans leur nouvel article, le bouclier s'affaiblit: «Au cours de la dernière décennie, le vent solaire a montré une faible densité et la force du champ magnétique s'affaiblit également, ce sont d'étranges anomalies qui n'ont jamais été observées à l'ère spatiale. En raison de cette activité solaire étonnamment faible, nous avons également vu les flux de rayons cosmiques les plus élevés."
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En 2014, Schwadron et ses collègues ont utilisé un modèle d'activité solaire de premier plan pour prédire le mauvais comportement des rayons cosmiques lors du prochain minimum solaire, qui est prévu en 2019-2020. «Nos travaux antérieurs consistaient à augmenter le débit de dose de 20% d'un minimum solaire à l'autre», explique Schwadron. «En fait, nous voyons maintenant que les doses de rayonnement réelles observées par CRATER au cours des 4 dernières années sont 10% plus élevées que prévu, ce qui indique que la situation radiologique s'aggrave encore plus vite que prévu.» Dans ce graphique, les points de données vert clair indiquent les dépassements les plus récents:
Mais même sur Terre cette détérioration se fait sentir
Spaceweather.com et Earth to Sky Calculus ont lancé des ballons météorologiques spatiaux dans la stratosphère presque chaque semaine depuis 2015. Les capteurs à bord de ces ballons montrent une augmentation de 13% du rayonnement (rayons X et gamma) entrant dans l'atmosphère de notre planète:
Les rayons X et gamma détectés par ces ballons sont des "rayons cosmiques secondaires" créés par l'effondrement des rayons cosmiques primaires dans la haute atmosphère de la Terre. La gamme d'énergie des capteurs va de 10 keV à 20 MeV, similaire à la gamme d'appareils à rayons X médicaux et de scanners de sécurité aéroportuaires.
Comment cela nous affecte-t-il?
Les rayons cosmiques frappent les compagnies aériennes commerciales, dosant si fort les passagers et les équipages de conduite que les pilotes sont classés par la Commission internationale de protection radiologique comme des travailleurs exposés professionnellement. Certaines études montrent que les rayons cosmiques peuvent ensemencer des nuages et provoquer des éclairs, et potentiellement affecter le temps et le climat. En outre, il existe des études liant les rayons cosmiques à la santé de la population générale.
Ce graphique affiche les mesures de rayonnement non seulement dans la stratosphère, mais également aux hauteurs de l'aviation. Montré par rapport au niveau de la mer. Par exemple, on voit que sur un avion volant à une altitude de 25 000 pieds, les passagers reçoivent des doses 10 fois plus élevées que le niveau de la mer. À 40000 pieds, la dose approche 50x. Via Spaceweather.
Pourquoi la puissance des rayons cosmiques augmente-t-elle?
La raison principale est le soleil. Les éjections de masse coronale (CME) balaient les rayons cosmiques lorsqu'ils traversent la Terre. Pendant le maximum solaire, les CME sont abondantes et cela affecte les rayons cosmiques. Maintenant, cependant, le cycle solaire approche d'un minimum, permettant aux rayons cosmiques d'attaquer la Terre avec toute sa force. Une autre raison importante est l'affaiblissement du champ magnétique terrestre, qui nous protège du rayonnement cosmique.
Une chose est claire, les rayons cosmiques ne feront que s'intensifier et s'intensifier encore plus dans les années à venir, alors que le Soleil plonge dans ce qui pourrait être le minimum solaire le plus profond depuis plus d'un siècle.
