Des blindages pour une mission avec équipage sur Mars
Il existe plusieurs manières de réduire l'exposition au rayonnement ionisant qui peut être jusqu'à 100 fois supérieur dans l'espace par rapport à la Terre. Les trois méthodes les plus utilisées sont les suivantes: augmenter la distance entre la source du rayon, diminuer le temps d'exposition et utiliser la protection adéquate. La distance n'est pas pertinente dans l'espace, les rayons cosmiques étant isotropiques. La durée devrait être augmentée plutôt que diminuée selon les plans d'exploration et de colonisation. La protection passive reste dès lors la mesure la plus simple, mais les matériaux actuels sont tels qu'ils n'offrent qu'une faible réduction de la dose générée par les rayons cosmiques. Pour pallier le problème, une épaisseur importante serait nécessaire, mais cette solution est difficile à mettre en œuvre pour les missions spatiales. Dans le cadre du projet SR2S (Space radiation superconductive shield), financé par l'UE, des chercheurs ont réalisé des expériences sur les super-conducteurs afin de produire un bouclier magnétique actif qui repousserait les rayons cosmiques, à l'instar du champ magnétique terrestre qui protège notre planète. Un fil circulaire chargé électriquement produira un champ magnétique intense, 30 000 fois supérieur au champ magnétique de la Terre, pour envelopper l'engin spatial. Le champ magnétique s'étendra à environ 10 m de diamètre. La logique suggère que le blindage de l'engin habité contre le rayonnement ionisant est un prérequis pour les missions d'exploration vers la planète rouge et l'installation à sa surface. Ce champ magnétique pourrait épuiser l'énergie nécessaire à d'autres usages dans l'engin spatial. Les scientifiques du projet SR2S se sont tournés vers des super-conducteurs qui permettent aux courants électriques de passer librement, ce qui signifie que ces courants pourraient être maintenus sans devoir accéder à la source d'énergie. Le blindage magnétique peut être chargé par le Soleil et rester chargé pendant des années. En outre, les super-conducteurs fonctionnent à très basse température, faisant de l'espace l'endroit idéal pour les utiliser. L'équipe du projet a opté pour le diborure de magnésium. Ce matériau assure la supraconduction à plus de 10 Kelvin, ce qui correspond à la température dans l'espace lointain et permet d'éviter le recours à un refroidissement à l'hélium liquide particulièrement complexe. La bobine supraconductrice a tendance à s'échauffer du côté exposé au Soleil, avec le risque de perdre sa supraconductivité. Le projet SR2S a proposé un cryosystème léger et peu énergivore qui permettrait de maintenir la bobine au frais. Cette technologie s'est avérée particulièrement stimulante puisque de nombreuses applications terrestres sont envisageables. Deux bobines supraconductrices ont été fabriquées et testées. Les résultats attestent la faisabilité de l'utilisation d'un tel câble pour les aimants très légers. En outre, un long caloduc pulsatoire novateur a été conçu et fabriqué. Il a fait ses preuves avec le système cryogénique à aimant.
Mots‑clés
Mission avec équipage, radiation ionisante, exploration spatiale, SR2S, champ magnétique, superconducteur
