Un vaisseau spatial en plastique pour aller sur Mars ?

Les dangers des radiations

« Nous connaissons la quantité de radiations qui nous attend entre la Terre et Mars, mais nous ignorons comment le corps humain y réagira. » Par cette seule phrase, Frank Cucinotta, qui travaille sur le projet de bouclier anti-radiations de la NASA, mesure toute l'étendue du problème.

Le terme "radiation cosmique" désigne toute particule énergétique d'origine spatiale parvenant jusqu'à nous. Il existe des radiations cosmiques galactiques, régulières et moyennement énergétiques, qui proviennent de l'extérieur du système solaire, et des radiations d'origine solaire, très énergétiques mais qui ne se produisent que rarement - moins d'une fois par an, et ne durent que quelques minutes. La dose reçue par l'homme se calcule en REM (Radiation Equivalent Man) ou en Sievert.

Les radiations cosmiques galactiques sont constituées de particules se déplaçant sans direction privilégiée dans l'espace, et à des vitesses très élevées - 0,85 à 0,99 fois la vitesse de la lumière. Composées en majorité de protons (85%), mais aussi d'atomesatomes plus lourds tels que le FerFer 56 (2%), ces particules traversent aisément les blindages des vaisseaux spatiaux d'aujourd'hui et, à des doses trop élevées, peuvent accroître les risques de cancercancer, voire être létales pour l'homme.

Protéger les astronautesastronautes du rayonnement cosmique est l'un des premiers problèmes soulevés par un hypothétique vol habité vers Mars. En effet, si des astronautes voyagent dans l'espace depuis 45 ans, une longue mission vers Mars, sans planète à proximité pour bloquer ou infléchir les radiations, est un nouveau défi pour le corps humain.

Ainsi, un tel voyage pourrait durer près de 30 mois, et obligerait les astronautes à quitter la sphère protectrice du champ magnétique terrestrechamp magnétique terrestre. C'est la raison pour laquelle certains scientifiques pensent que, si des matériaux à base d'aluminiumaluminium sont efficaces pour atteindre l'orbiteorbite terrestre ou aller sur la LuneLune, ils ne seraient pas adaptés à un voyage sur Mars, en dehors de la sphère d'influence de la Terre.

Nasser Barghouty, un scientifique travaillant également au projet de bouclier anti-radiations de la NASA, est de ceux-là. Selon lui, « aller sur Mars avec un vaisseau spatial en aluminium est irréalisable ».

Un vaisseau spatial en plastique : la solution miracle ?

La plupart des sacs plastiquesplastiques utilisés dans nos maisons sont fabriqués à partir d'un polymèrepolymère nommé polyéthylènepolyéthylène. Les scientifiques savent depuis fort longtemps que des variantes de cette moléculemolécule peuvent constituer d'excellents boucliers contre les radiations.

Si le concept est relativement ancien, le problème qui se posait depuis longtemps aux scientifiques était la fragilité de cette matièrematière, qui rendait difficile son applicationapplication sur l'intégralité d'une structure spatiale. Mais c'était sans compter sur les experts de la NASA, qui ont mis au point le RXF1, un matériaumatériau à base de polyéthylène plus léger et deux à trois fois plus résistant que l'aluminium.

Le principal avantage des matériaux à base de polyéthylène est qu'ils produisent beaucoup moins de « radiations secondaires » que les matériaux lourds comme l'aluminium et le plombplomb. En effet, quand les particules du rayonnement cosmique entrent en collision avec les atomes du bouclier, elles déclenchent de petites réactions nucléairesréactions nucléaires et produisent des composés plus petits qui, eux, peuvent pénétrer dans le vaisseau. C'est un peu comme si, pour se protéger d'un fragment de roche arrivant dans leur direction, les astronautes dressaient une grande vitrevitre qui parerait l'impact mais volerait en éclats, leur grêlant le visage au passage : ces radiations « secondaires » peuvent, à terme, se montrer plus dangereuses que le rayonnement incident.

Si le RXF1 à base de polyéthylène mis au point par la Nasa pourrait draper les zones sensibles des vaisseaux spatiaux et réduire les radiations, la question cruciale reste la suivante : un tel bouclier anti-radiations serait-il suffisant pour transporter en toute sécurité des astronautes sur Mars ? « Certains rayonnements galactiques sont si énergétiques qu'aucun bouclier ne peut les stopper », déplore Frank Cucinotta.

Si des incertitudes persistent quant à la dose limite de radiations que le corps humain peut endurer, et hormis les problèmes thermiques que cela pourrait engendrer, utiliser un vaisseau drapé de plastique serait à l'heure actuelle le moyen le plus sûr de combattre les radiations.