Au cours des dernières décennies, l'humanité a commencé à explorer Mars beaucoup plus activement. Il y a maintenant 8 missions actives sur ou à proximité de la planète rouge, et d'ici la fin de la décennie, il est prévu d'envoyer 7 autres atterrisseurs robotiques, rover ou orbiteur. Et d'ici 2030, plusieurs agences spatiales prévoient d'atterrir un équipage à la surface de la planète.
De nombreux volontaires sont prêts à faire un aller simple sur Mars et des personnes qui souhaitent transformer la planète en leur nouvelle maison. Toutes ces propositions ont attiré l'attention des scientifiques sur les dangers spécifiques qui apparaissent lors de l'envoi de personnes sur Mars. Outre l'environnement sec et froid de la planète, le manque d'air et les tempêtes de sable, il existe également un risque élevé de rayonnement.
Les raisons
Mars n'a pas la magnétosphère protectrice de la Terre. Les scientifiques pensent qu'à un moment donné, Mars avait également des courants de convection dans son noyau, créant un effet dynamo qui a déclenché un champ magnétique planétaire. Cependant, il y a environ 4,2 milliards d'années, en raison de l'impact d'un gros objet ou du refroidissement rapide du noyau, l'effet dynamo s'est arrêté.
En conséquence, au cours des 500 millions d'années qui ont suivi, l'atmosphère de Mars a lentement disparu à cause du vent solaire. Sans atmosphère, la planète est exposée à un niveau de rayonnement plus élevé que la Terre. En plus de cela, des explosions mortelles sont également observées lors de fortes éruptions solaires.
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Le vaisseau spatial Mars Odyssey de la NASA a été expédié en 2001. Il était équipé d'un instrument spécial MARIE (Martian Radiation Experiment) conçu pour mesurer l'environnement de rayonnement autour de Mars. Puisque la planète a une atmosphère mince, le rayonnement détecté par l'appareil sera approximativement le même qu'à la surface.
Pendant environ 18 mois de collecte de données, Mars Oddysey a déterminé que le rayonnement était 2,5 fois le niveau de la Station spatiale internationale à 22 millirad par jour, ce qui est comparable à 8000 millirad (8 rad) par an. L'appareil a également enregistré 2 événements avec des protons solaires, lorsque le niveau de rayonnement est passé à 2000 millirad par jour, et plusieurs événements plus petits, avec un niveau allant jusqu'à 100 millirad par jour.
Par comparaison, les habitants des pays développés sont exposés en moyenne à des niveaux de rayonnement de 0,62 rad par an. Des études montrent qu'une personne peut faire face à une dose allant jusqu'à 200 rad sans dommages importants pour la santé, cependant, avec une exposition prolongée aux niveaux de rayonnement trouvés sur Mars, tous les types de maladies peuvent commencer à apparaître: maladie aiguë des radiations, risque accru de cancer, dommages génétiques, mort.
Étant donné que tout niveau de rayonnement dépassant la norme comporte un certain degré de risque, la NASA et d'autres agences ont des politiques ALARA strictes lors de la planification de leurs missions. Il implique la mise en œuvre de systèmes de sûreté pour réduire le rayonnement à un niveau raisonnable et réalisable.
Solutions possibles
Les futurs explorateurs de Mars devront certainement faire face à des niveaux de rayonnement accrus. De plus, toute tentative et projet de colonisation de la planète nécessitera l'adoption de nombreuses mesures efficaces pour assurer le niveau minimum d'exposition aux rayonnements. Plusieurs solutions prometteuses (à court et à long terme) ont déjà été proposées.
Par exemple, la NASA exploite actuellement plusieurs satellites qui sondent le Soleil, l'espace extra-atmosphérique de notre système, et observent les rayons cosmiques galactiques (GCR). Ces satellites permettront une meilleure compréhension du rayonnement solaire. Ils travaillent également à trouver des moyens d'améliorer la protection des astronautes et de l'électronique.
En 2014, la NASA a lancé le projet Galactic Cosmic Rays Reduction. Il s'agit d'un concours incitatif qui a accordé 12 000 $ pour des idées sur la façon de réduire les effets des radiations sur les astronautes. Après le premier tour en avril 2014, un autre tour similaire avec une prime de 30 000 $ a été lancé en juillet.
En ce qui concerne les séjours de longue durée et la colonisation, plusieurs idées intéressantes ont été émises par le passé. Par exemple, Robert Zubrin et David Baker, dans leur proposition de mission Mars Direct, ont décrit la possibilité de construire une colonie directement dans le sol afin d'avoir une protection naturelle contre les radiations.
Également exprimé des propositions pour la construction d'habitats au-dessus de la surface de la planète, à l'aide de modules gonflables, revêtus de céramique. Cela utiliserait également le sol martien. Une idée similaire a été proposée par la NASA et l'ESA pour la colonisation de la lune. Selon l'idée, des robots spéciaux dotés d'une fonction d'impression 3D selon la méthode du "poêle" devraient transformer le sable en matériau fondu à l'aide de rayons X.
Jusqu'à présent, les radiations sur Mars restent le principal problème des futurs colonisateurs. Dans un avenir prévisible, les colons vivront probablement dans le sol ou dans des installations offrant une protection solide contre les rayons solaires et cosmiques.