poupées dans l’espace

Deux poupées ont volé dans l’espace et sont revenues dans un vaisseau spatial dans le cadre d’une expérience de rayonnement. Thomas Berger du Centre aérospatial allemand explique pourquoi la mission Artemis I est importante pour l’avenir des vols spatiaux habités.

tagesschau.de : En décembre, les deux mannequins de mesure ont de nouveau atterri en toute sécurité sur terre avec la capsule spatiale « Orion ». À quel point étiez-vous heureux ?

Thomas Berger : Très heureux. Les deux marionnettes, que nous, les scientifiques, avons nommées « Helga » et « Zohar », ont parcouru plus de deux millions de kilomètres dans l’espace après environ 25 jours. Orion est un vaisseau spatial à cote humaine, un vaisseau spatial construit par l’homme qui a voyagé plus loin de la Terre qu’aucun de ces vaisseaux spatiaux ne l’a jamais été. Après avoir atterri dans le Pacifique, Orion a été renvoyé à la NASA, Kennedy Space Center, en Floride. Ensuite, « Helga » et « Zohar » ont été retirés du vaisseau spatial par nos collègues de la NASA et sont arrivés sains et saufs au DLR à Cologne il y a deux semaines.

tagesschau.de : Des milliers de détecteurs ont été installés dans les deux mannequins. Ils ont mesuré la quantité de rayonnement affectant les poupées dans l’espace. Comment cela a-t-il fonctionné ?

Berger : Les poupées sont composées de 38 disques de plastique de densité variable, simulant les différents organes du corps humain. Nous mesurons le rayonnement avec des détecteurs actifs et passifs : Les appareils de mesure actifs fonctionnent sur batterie. Ils enregistrent la dose de rayonnement mesurée à un moment précis, soit toutes les cinq minutes pour nos détecteurs. Cela signifie qu’après avoir évalué les données de mesure, nous pouvons dire quelle était la dose de rayonnement dans l’espace libre à un certain moment, par exemple quand Orion a survolé la lune. Les détecteurs actifs assurent ainsi une répartition résolue en temps du rayonnement sur l’ensemble de la mission. C’est l’avantage de ces appareils de mesure.

tagesschau.de : À quels points des poupées les détecteurs ont-ils mesuré le rayonnement ?

Berger : Plusieurs appareils de mesure actifs ont été installés dans les poumons, l’estomac, l’utérus et la moelle épinière. Ce sont les organes les plus sensibles aux rayonnements du corps humain, donc après l’évaluation, nous pouvons dire, par exemple, quelle était la dose de rayonnement dans les poumons le cinquième jour de la mission.

6000 détecteurs dans chaque poupée

tagesschau.de : Et quelle était la tâche des détecteurs passifs ?

Berger : Nous avons installé environ 6 000 détecteurs passifs – ce sont de petits cristaux – dans chaque fantôme, soit un total de 12 000 pièces. 80 % provenaient du DLR, 20 % de la NASA. L’ensemble du vaisseau spatial était équipé de détecteurs comme un sapin de Noël. Les cristaux sont appelés détecteurs de thermoluminescence. Fondamentalement, ils stockent le rayonnement ionisant qui les frappe dans l’espace dans leurs réseaux cristallins. Si nous les chauffons maintenant pour l’évaluation, ils émettent l’énergie stockée sous forme de lumière et cette lumière peut être mesurée. La lumière émise par les cristaux est proportionnelle à la dose de rayonnement qu’ils ont absorbée pendant la durée de l’expérience. Avec ces cristaux, nous pouvons cartographier la dose totale sur la mission et finalement obtenir une distribution tridimensionnelle du rayonnement.

tagesschau.de : De quoi sont faits ces cristaux ?

Berger : Les cristaux sont constitués de fluorure de lithium. Ces détecteurs sont utilisés en radioprotection depuis des lustres. Par exemple, si vous travaillez dans une centrale nucléaire ou en radiologie dans un hôpital, vous portez également des dosimètres qui mesurent votre dose de rayonnement. Entre autres choses, ces cristaux y sont également installés.

Les mannequins de test ont des corps féminins

tagesschau.de : Les mannequins de test qu’ils ont développés sont des corps de femmes. Pourquoi?

Berger : D’une part, il y a maintenant plus de femmes astronautes, ce qui est absolument à approuver. Malheureusement, il est également vrai que le risque général de cancer radio-induit est plus élevé chez les femmes que chez les hommes. Le risque global de cancer du corps est composé des risques de cancer des organes, et chez les femmes, il existe une proportion supplémentaire de cancer du sein. Et pour cette raison, le risque global est plus élevé pour les femmes que pour les hommes. Il n’y a pas encore beaucoup de paramètres de base pour le corps féminin, nous avons donc piloté ces deux corps féminins.

tagesschau.de : L’une des deux poupées portait un gilet de radioprotection pendant le vol. Quelles informations espérez-vous ?

Berger : La poupée Zohar, financée par l’Agence spatiale israélienne (ISA), portait un gilet de 26 kilogrammes, le gilet AstoRad, développé par la société israélienne StemRad et fabriqué en polyéthylène haute densité. L’idée de base de ce gilet est qu’il devrait donner aux astronautes une protection supplémentaire contre les rayonnements, en particulier lors d’une éruption solaire, lorsqu’ils volent dans l’espace – dans le cadre de la mission Orion ou également lors de futures missions d’exploration vers Mars. La semaine dernière, par exemple, vous avez pu voir les aurores boréales dans le nord de l’Allemagne. C’est un signe clair que des particules chargées étaient émises par le soleil, qui a ensuite créé l’aurore en interagissant avec les molécules de l’atmosphère. Ensuite, vous voyez les belles lumières. Mais en même temps, ces particules émises par le soleil présentent un risque élevé : les astronautes pourraient contracter le mal des rayons. Afin de pouvoir protéger en plus cette dose de rayonnement, ce gilet a été développé. Étant donné qu’une seule des deux poupées portait ce gilet pare-balles, nous pouvons voir ce que fait vraiment le gilet.

Analyse des résultats en cours

tagesschau.de : Quand attendez-vous les résultats de vos évaluations ? Enfin, en 2024, Artemis II aurait des humains à bord du vaisseau spatial Orion.

Berger : Nous avons lu les détecteurs actifs au Kennedy Space Center en janvier immédiatement après la remise, c’est-à-dire que nous avons enregistré les données pour la postérité et la science, pour ainsi dire. Nous travaillons actuellement sur l’analyse. L’évaluation des détecteurs passifs, principalement mis à disposition par le DLR, va certainement nous occuper pendant les six mois à un an à venir.