Lors d’un voyage vers la Lune ou Mars, un équipage peut recevoir une dose de rayonnement bien supérieure à celle rencontrée au sol. La NASA vient de présenter MissionDPT, un outil conçu pour estimer cette exposition et les risques aigus associés, avant ou pendant une mission.
Le principe consiste à réunir dans une même interface plusieurs modèles déjà utilisés pour décrire l’environnement radiatif spatial, le blindage d’un véhicule et le transport des particules à travers la matière. Le résultat recherché est une dose, c’est-à-dire une mesure de l’énergie déposée par le rayonnement dans les tissus ou dans un dosimètre.
Le véhicule Orion survolant la Lune lors d’Artemis I le 21 novembre 2022.
Image NASA
Concrètement, MissionDPT peut être configuré pour une orbite terrestre basse, mais aussi pour des trajectoires allant au-delà de cette zone protégée par le champ magnétique terrestre. L’utilisateur peut tenir compte de la trajectoire prévue et du blindage afin d’obtenir une estimation adaptée à la mission étudiée.
Les auteurs ont comparé leurs calculs avec des mesures réalisées par des dosimètres lors d’Artemis I et à bord de la Station spatiale internationale. Avec les trajectoires et les fichiers de blindage connus, les simulations donnent des résultats jugés raisonnablement proches des mesures.
Le risque devient plus difficile à gérer lors des événements solaires qui projettent de grandes quantités de particules énergétiques. MissionDPT intègre donc UMASEP, un ensemble de modèles de prévision développé à l’Université de Málaga. Ceux-ci peuvent fournir des informations sur la dose avant un tel événement.
Autrement dit, l’outil ne sert pas seulement à préparer un trajet des mois à l’avance. Il peut aussi aider une équipe de contrôle lorsqu’une activité solaire dangereuse apparaît pendant le vol.
Cette combinaison permet également de rejouer des épisodes solaires historiques sévères. Les équipes peuvent ainsi tester un véhicule, une trajectoire ou une stratégie de protection face à des conditions déjà observées, puis comparer les doses calculées et les risques estimés. Pour une mission habitée, cette information peut notamment aider à décider quand rejoindre une zone mieux protégée du véhicule.
MissionDPT reste cependant un outil de simulation et de prévision : ses résultats dépendent des modèles, des données disponibles et de la description du blindage. La prochaine étape annoncée est son usage comme outil opérationnel de soutien pour les missions lunaires et martiennes à venir, notamment lors de situations où l’activité solaire impose une décision rapide.