En 1912, le 7 août, le physicien autrichien Victor Franz Hess entreprit un vol en ballon qui restera gravé dans l'histoire des sciences. Il voulait étudier un mystérieux rayonnement ionisant qui parasitait les électroscopes. Et, il pensait qu'en prenant de l'altitude, il pourrait mesurer l'atténuation de ce rayonnement dont les scientifiques de l'époque estimaient qu'il était originaire de la Terre. C'est tout le contraire qui se produisit : le Baron Hess s'aperçut que plus il montait plus le rayonnement augmentait ce qui démontrait qu'il était originaire du cosmos. Il venait de découvrir le rayonnement cosmique, un phénomène qui pourrait limiter les voyages de longue durée dans l'espace.

Des particules d'origines diverses

Les rayons cosmiques sont constitués de particules à haute énergie qui proviennent du Soleil pour partie, portées par le vent solaire, mais d'autres, les plus énergétiques, sont formées par des étoiles voisines ou lors de supernovas à l'extérieur du système solaire et même parfois de la galaxie. Les protons constituent jusqu'à 90% des rayons cosmiques qui frappent l'atmosphère terrestre, le reste se constituant d'ions d'hélium et d'atomes plus lourds, jusqu'au fer. Sur Terre, les rayons cosmiques peuvent provoquer des perturbations électromagnétiques et climatiques. Mais ce sont surtout leurs effets sur les astronautes qui les reçoivent de plein fouet dans l'espace qui inquiètent : ils pourraient affecter un certain nombres d'organes ainsi que les systèmes de régulation du corps.

Il est cependant difficile d'étudier leurs conséquences sur l'Homme : la Terre est en partie protéger de ces rayons par son bouclier magnétique qui abrite également les occupants de la station spatiale internationale qui est située à 400 km en orbite. Les derniers astronautes à les avoir véritablement affrontés sont ceux du programme américain d'exploration lunaire Apollo, qui a pris fin en 1972. Pour en savoir plus, il faut donc réaliser des expériences sur Terre en simulant l'effet de ces rayons.

Simulation multisource

Jusqu'à présent pour simuler ces rayons cosmiques et étudier leurs effets les chercheurs exposaient des animaux à un faisceau monoénergétique formé d'une seule catégorie d'ions et ils reproduisaient l'expérience pour chaque particule à étudier. Dans la revue PLOS Biology, des scientifiques du Centre de Recherche de la Nasa à Langley explique comment ils ont mis au point une technologie de commutation et de contrôle permettant de basculer rapidement entre plusieurs combinaisons de faisceaux. Les expériences menées au Space radiation laboratory de la Nasa ont dès 2018 permis de délivrer 33 faisceaux d'ions différents en moins de 75 minutes, imitant ainsi l'effet cumulatif reçu par des astronautes lors d'une mission lointaine. Des tests sont maintenant en cours pour observer l'effet de ces radiations sur des modèles animaux exposés 4 semaines durant à ce mélange d'ondes. Les chercheurs vont notamment évaluer le risque de cancers radio-induits, les effets sur le système cardiovasculaire et l'impact sur le système nerveux central.

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Source: sciencesetavenir.fr