Un phénomène récemment découvert suggère que l’espace entre la Terre et la Lune n’est pas uniformément exposé aux rayons cosmiques galactiques, un flux constant de particules de haute énergie provenant de l’extérieur de notre système solaire. Les données de l’atterrisseur chinois Chang’e 4 sur la face cachée de la Lune indiquent la présence d’une « cavité » temporaire dans ce flux de rayonnement, réduisant les niveaux de protons jusqu’à 20 % lorsque la Terre et la Lune s’alignent dans une orientation spécifique.
Les rayons cosmiques et la menace pour l’exploration spatiale
Les rayons cosmiques galactiques (GCR) sont des particules énergétiques – principalement des protons et des noyaux atomiques lourds – émises par des événements comme les explosions de supernova. Ces particules représentent un danger important pour les astronautes et les équipages de vol à haute altitude car ce sont des rayonnements ionisants, capables d’endommager l’ADN et d’augmenter le risque de cancer. Même si l’atmosphère terrestre protège largement la surface, les missions spatiales et lunaires restent exposées.
L’activité du Soleil influence également les niveaux de GCR ; Les éruptions solaires et l’augmentation de l’activité magnétique peuvent dévier certaines de ces particules, mais les nouvelles découvertes mettent en évidence un autre facteur de protection : le champ magnétique terrestre. L’équipe a découvert que le champ magnétique terrestre le peut aussi, mais que le Soleil est toujours indirectement impliqué.
La découverte de Chang’e 4
L’atterrisseur Chang’e 4, équipé d’un instrument Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND), surveille le flux de protons sur la face cachée de la Lune depuis 2019. En analysant les données sur 31 cycles lunaires, les chercheurs ont observé une baisse constante des niveaux de protons lorsque la Lune est entrée dans une position orbitale spécifique – le « secteur prénéon » – par rapport à la Terre et au Soleil.
Cette réduction n’est pas aléatoire. Cela est lié à l’alignement du champ magnétique interplanétaire, qui tourne en spirale vers l’extérieur du Soleil lors de sa rotation (connue sous le nom de spirale de Parker). Lorsque ce champ s’aligne avec le champ magnétique terrestre, il crée une « ombre » dans le flux GCR. La Lune traverse effectivement cette région de rayonnement réduit pendant environ deux jours au cours de chaque orbite.
Implications pour les missions futures
Les chercheurs suggèrent que cette découverte a des applications pratiques pour la planification de missions spatiales. En programmant les opérations lunaires, en particulier les activités extravéhiculaires (EVA), pendant les périodes où la Lune se trouve dans cette cavité GCR, l’exposition des astronautes aux rayonnements pourrait être minimisée.
“Cette découverte fournit une stratégie potentielle pour la planification des missions… les opérations pourraient être programmées pour coïncider avec ces périodes de rayonnement plus faibles afin de réduire le risque d’exposition.”
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour cartographier l’étendue et le comportement de ce phénomène, qui pourraient également éclairer les stratégies de radioprotection pour les missions à proximité d’autres corps magnétisés de notre système solaire. L’étude souligne que le rayonnement spatial n’est pas uniforme et que comprendre ces variations est crucial pour garantir la sécurité des futurs explorateurs.
