Une énorme éruption solaire détectée simultanément sur Terre, la Lune et Mars

Une énorme éruption solaire détectée simultanément sur Terre, la Lune et Mars. La compréhension de ces phénomènes et la protection sont aujourd'hui cruciales

En 2021, une éruption solaire, ou éjection de masse coronale de son nom scientifique, a été détectée par plusieurs dispositifs spatiaux, dont l’ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) de l’agence spatiale européenne (ESA), le rover Curiosity sur Mars, le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA, la sonde lunaire Chang’e-4 de l’agence spatiale chinoise et le satellite allemand en orbite terrestre basse Eu:CROPIS. Avec sa vitesse de 1 300 km/s, ce phénomène de classe X1 sur l’échelle d’intensité des éruptions solaires a engendré un flux de particules énergétiques solaires (SEP) qui s’est propagé sur une région telle que la Terre et Mars, pourtant à des points opposés par rapport au Soleil, à quelque 250 millions de kilomètres l’une de l’autre, ont été touchées.

Une énorme éruption solaire détectée simultanément sur Terre, la Lune et Mars

Ce SEP était si intense qu’il a provoqué une « amélioration au niveau du sol », un phénomène qui parvient à franchir la magnétosphère terrestre et être détecté par les détecteurs de neutrons présents à la surface de la Terre. Pour information, c’est la 73ᵉ amélioration au niveau du sol détectée depuis février 1942 et le premier du 25ᵉ cycle d’activité solaire. C’est aussi la première fois qu’une telle éruption est détectée simultanément sur ces trois astres. À noter, les éruptions vont aller crescendo, tant en quantité qu’en intensité, le Soleil approchant de son pic d’activité cyclique.

Ces événements sont intéressants à plus d’un titre, et notamment parce que des agences spatiales du monde entier se préparent à envoyer des astronautes sur la Lune et sur Mars. Selon Colin Wilson, chercheur du projet ExoMars TGO, « le rayonnement spatial représente un réel danger pour notre exploration du système solaire. Les mesures d’événements de rayonnement de haut niveau par des missions robotiques sont essentielles pour se préparer à des missions en équipage de longue durée. » Les radiations sont un véritable danger pour ces derniers. À plus de 700 milligrays, la moelle osseuse est détruite. Après une exposition aiguë de 10 grays, c’est la mort en deux semaines. Et pour information, une telle intensité a été relevée sur la Lune en août 1972, juste entre les missions Apollo 16 et 17.

Cela étant dit, face aux radiations spatiales, tous les astres ne sont pas protégés de la même manière. Sans atmosphère, la Lune est particulièrement exposée. Celle de Mars n’est pas suffisamment dense pour les bloquer. Et ce n’est pas, aucun des deux n’a de champ magnétique. Les particules énergétiques ont donc toutes les chances d’atteindre leur surface et interagir avec le sol pour générer un rayonnement secondaire. L’éruption de 2021, si elle a effectivement atteint le sol terrestre, proposait des niveaux négligeables de particules énergétiques, seulement quelques dizaines de milligrays en orbite.

La compréhension de ces phénomènes et la protection sont aujourd’hui cruciales

Sur la Lune, par contre, 31 milligrays en orbite et 17 milligrays à la surface ont été relevés. Sur Mars, 9 milligrays en orbite et 0,3 milligray en surface, trente fois plus faible. Selon les modélisations des chercheurs, les SEP pourraient provoquer des rayonnements jusqu’à 100 fois moins élevés que sur la Lune.

Cette étude s’inscrit sans une série de collectes de données visant à établir des protocoles de prévention et de protection pour les futures missions spatiales habitées. À l’heure actuelle, à bord de la Station Spatiale Internationale, la procédure demande de se retirer dans les dortoirs ou dans la cuisine, deux zones qui ont des murs suffisamment épais pour protéger des radiations.

Par ailleurs, ce sujet étant d’une haute importance, le programme Artemis de la NASA doit permettre la mise en place d’une station spatiale en orbite lunaire, le Lunar Gateway, laquelle serait dotée de capteurs internes et externes. En outre, durant la mission Artemis 1, deux mannequins ont été embarqués à bord. L’un des mannequins n’avait aucune protection, l’autre un prototype de gilet de radioprotection. Les données collectées par les capteurs sur ces mannequins sont en cours d’analyse et permettront de concevoir de meilleures combinaisons de protection.