Mesure du rayonnement dans l'espace
Comment le SCK CEN cartographie-t-il l'exposition au rayonnement cosmique lors de missions spatiales ?
Le niveau de radiation dans l'espace est jusqu'à plusieurs centaines de fois supérieur à celui de la Terre. À partir du moment où l'homme quitte le bouclier protecteur de l'atmosphère et du champ magnétique terrestres, les rayonnements deviennent un risque majeur contre lequel nous devons nous protéger. Le SCK CEN aide à mesurer et à comprendre le rayonnement cosmique.
DOSIS 3D pour la surveillance dans l'ISS
Le SCK CEN fait partie du consortium DOSIS 3D depuis 2009. Ce partenariat, sous la direction du DLR, le centre allemand pour l'aéronautique et l'astronautique, rassemble des experts de Belgique, d'Allemagne, de Hongrie, d'Autriche, de Pologne, de République tchèque, de Suisse, du Japon et de Chine. L'équipe envoie tous les six mois des détecteurs vers le module Columbus de la station spatiale internationale ISS. Le module Columbus est un laboratoire européen surveillé par des dizaines de dosimètres. Ils enregistrent la quantité totale de rayonnement absorbée pendant la période où les astronautes se trouvent dans l'espace, ainsi que les fluctuations dans le temps.
Tous les six mois, c'est-à-dire à chaque rotation de l'équipage, nous remplaçons les détecteurs et les lisons. Les résultats obtenus jusqu'à présent permettent de déduire que le débit de dose dans le module Columbus est quelque 200 fois plus élevé qu'à la surface de la Terre et qu'il existe des variations de plusieurs dizaines de pour cent en fonction de l'activité du soleil, de la hauteur de l'ISS au-dessus de la surface de la Terre et de la position à l'intérieur du module Columbus.
Photo : ©ESA
💡 Pour plus d'informations, cliquez sur le document « DOSIS & DOSIS 3D : long-term dose monitoring onboard the Columbus Laboratory of the International Space Station (ISS) ».
Membre d'un groupe d'experts internationaux
Le SCK CEN participe invariablement au « WRMISS - The Workshop on Radiation Monitoring for the International Space Station ». Lors de cette réunion annuelle, des experts, dont la NASA et l'ESA, se réunissent pour discuter des mesures effectuées dans le cadre des programmes spatiaux actuels. Par exemple, nous participons à des discussions sur les simulations de doses de rayonnement pour les astronautes et partageons nos connaissances avec des partenaires mondiaux au bénéfice de la santé des astronautes, dans les stations spatiales autour de la Terre telles que l'ISS, ou dans les futures missions vers la Lune et Mars.
🔗 En savoir plus sur WRMISS ? Rendez-vous sur ce site web.
300 capteurs belges à bord d'Artemis I
Le 6 novembre 2022, l'agence spatiale américaine NASA a lancé sa toute nouvelle fusée lunaire SLS (Space Launch System). Cette fusée de 98 mètres de haut a catapulté le vaisseau spatial Orion en orbite autour de la lune. Ce vaisseau spatial était « habité » par trois mannequins qui volaient et mesuraient soigneusement toutes les conditions à bord. Le commandant Moonikin Campos – le mannequin poupée de la NASA – a mesuré la pression et les contraintes subies par les astronautes lors du lancement. Les deux autres mannequins – Helga et Zohar – ont cartographié l'exposition au rayonnement cosmique lors d'une mission lunaire, jusqu'au niveau des organes !
Lors de la mission Artemis I, le mannequin allemand Helga ne portait pas de gilet, sa sœur israélienne Zohar si. « Nous avons collé une centaine de dosimètres sur l'extérieur des deux mannequins – par analogie avec le corps humain au niveau de la peau. Ce que nous avons pu mesurer à cet endroit nous en dit long sur la dose que nous trouvons dans les organes les plus sensibles aux rayonnements. Pensez, par exemple, à l'estomac, aux poumons ou à l'utérus.
Nous avons fait de même avec Zohar – le mannequin avec le gilet –, mais nous avons placé 100 détecteurs supplémentaires sur le gilet. Cela nous a donné l'occasion de comparer l'exposition aux rayonnements des deux mannequins, de calculer la différence de rayonnement lors du port du gilet spatial et de vérifier ainsi la protection qu'il offre », précise Olivier Van Hoey, expert en dosimétrie au SCK CEN.
Cette expérience porte le nom de « MARE », qui est un acronyme de « Mastroshka AstroRad Experiment ». Il s'agit d'une collaboration entre l'équipe DOSIS 3D, la NASA, Lockheed Martin, l'agence spatiale israélienne ISA et StemRad.
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