Radi-N2 : détecter le rayonnement spatial pour en révéler les risques

Science de la santé

L'expérience Radi-N2 fait appel à des détecteurs à bulles, une technologie canadienne qui permettra de mieux protéger les membres d'équipage en orbite basse terrestre ou en mission dans l'espace lointain.

Contexte

Depuis la Terre, le Soleil semble une source de lumière plutôt constante. En réalité, c'est une boule de gaz très active qui bouillonne continuellement. Le Soleil produit constamment de la chaleur et de la lumière visible. Toutefois, il produit aussi du rayonnement sous la forme de puissants flux de particules à haute énergie. Heureusement, l'atmosphère et la magnétosphère de la Terre nous protègent en grande partie de ce danger.

Mais ce n'est pas le cas pour ceux qui vivent et travaillent dans l'espace. Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (SSI) risquent plus d'être exposés au rayonnement et d'en recevoir de plus fortes doses que s'ils étaient sur Terre.

Le rayonnement neutronique est l'un des plus graves. Il représente environ 30 % du rayonnement reçu par les astronautes dans la Station. Il peut causer des cataractes, des dommages à la moelle osseuse ou même le cancer si l'exposition est prolongée.

Dans l'expérience Radi-N2, le rayonnement neutronique est mesuré avec des détecteurs à bulles. Ce sont des tubes de la taille d'un doigt remplis d'un gel polymère transparent contenant des gouttelettes de liquide. Lorsqu'une gouttelette est heurtée par un neutron à haute énergie, elle se vaporise, ce qui crée une bulle visible qu'on peut compter.

Radi-N2 : Détection du rayonnement neutronique à bord de la SSI

L'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) Chris Hadfield explique ce qu'est l'expérience Radi-N2 et montre les détecteurs à bulles utilisés à la SSI. (Sources : ASC, NASA.)

Objectifs

Voici les objectifs de l'expérience Radi-N2 :

Radi-N2 et vous

L'ASC s'associe à l'organisme Parlons sciences pour que des élèves prennent part à un projet unique avec l'astronaute canadien David Saint-Jacques pendant sa mission de six mois à bord de la SSI.

Des classes d'un bout à l'autre du Canada participent à Radi-N2 et vous. Les élèves mesureront les niveaux de rayonnement neutronique sur Terre à l'aide de détecteurs à bulles et compareront leurs données avec celles collectées par David dans la Station.

Déroulement

Il existe deux procédures un peu différentes pour mener l'expérience Radi-N2. Lorsqu'un astronaute canadien est à bord de la Station, il procède comme suit.

  1. L'astronaute récupère une série de huit détecteurs à bulles en réserve à bord de la Station.
  2. Les tubes sont insérés dans le lecteur automatique. Les bulles qui s'y trouvent déjà sont comptées pour en soustraire le nombre à la fin de l'expérience.
  3. L'astronaute place six des huit détecteurs à des endroits déterminés autour de la Station. Un autre détecteur est porté par l'astronaute pour mesurer la dose qu'il reçoit. Le dernier est placé dans son compartiment-couchette. Tous les détecteurs restent en place pendant une semaine.
  4. Après cette période de sept jours, l'astronaute remet les détecteurs dans le lecteur automatique. Les données relevées à bord sont ensuite utilisées par les scientifiques au sol pour calculer la dose de rayonnement à laquelle la Station a été exposée.

Quand il n'y a pas de Canadiens à la Station, un des membres d'équipage place les huit détecteurs à bulles autour de celle-ci.

Saviez-vous que le Soleil suit un cycle « saisonnier »? En effet, le cycle solaire dure environ 11 ans, avec un minimum et un maximum d'activité.

Pendant l'activité solaire maximale, des éruptions peuvent se produire. Ces jets puissants de particules et de gaz sont parfois une source de rayonnement intense. Les éruptions solaires et les autres types d'éjections sont à l'origine des superbes aurores boréales, mais ils peuvent aussi causer des coupures d'électricité, la défaillance de satellites et même la panne du système de géolocalisation par satellite (GPS) et de systèmes de télécommunications.

Dates

Une version antérieure de l'expérience, Radi-N, a eu lieu en pendant la mission de Robert Thirsk à la Station spatiale.

Radi-N2 a commencé en , durant la mission de Chris Hadfield à la Station. L'expérience se terminera en .

Développeurs

Avec le soutien de l'ASC, l'entreprise Bubble Technology Industries de Chalk River, en Ontario, a conçu les détecteurs à bulles utilisés dans l'espace et continue de les fabriquer.

L'expérience Radi-N2 est une collaboration entre l'ASC et :

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