La fibre optique s’invite dans la conquête spatiale !

La fibre optique s’invite dans la conquête spatiale !

Publié le 19 avril 2021

L’univers est encore loin d’avoir dévoilé tous ses secrets ! Alors que la planète Mars continue de fasciner les chercheurs, quelques années préparatoires sont encore nécessaires pour l’explorer ! L’expédition de Thomas Pesquet, qui aura lieu dans quelques jours, contribuera notamment à cette avancée. A bord de l’ISS, ses expériences serviront à valider les technologies destinées aux missions sur la planète rouge ainsi que sur la Lune.

Quatre ans après la mission Proxima, Thomas Pesquet embarquera à nouveau dans l’espace le 22 avril prochain. Accompagné des astronautes de la NASA Megan McArthur et Shane Kimbrugh, ainsi que de l’astronaute de la JAXA (Agence d’exploration aérospatiale japonaise) Akihiko Hoshide, lui et son équipe prendront place à bord d’une fusée Space X depuis les Etats-Unis.

Baptisée Alpha, cette mission sera le second voyage du jeune spationaute. Il aura notamment l’honneur d’être le premier Français commandant de l’ISS. “J’ai la chance d’être le premier Français qui soit en charge d’un véhicule spatial” confie-t-il à France Info. Pendant près de six mois, Thomas Pesquet et son équipe vont mener de nombreuses expériences en apesanteur. Parmi elles, des nouvelles technologies qui serviront à préparer les futures expéditions vers la Lune et vers Mars.

Anticiper les futures expéditions spatiales

Quand pourront-nous poser un pied sur Mars ? Nous l’ignorons encore, mais, plus que jamais, les scientifiques continuent de travailler sur le projet. Étroitement liée à la conquête spatiale, l’évolution technologique nous permet d’envisager des explorations toujours plus complexes et lointaines.

Bien que déjà visitée par l’Homme, la Lune fait toujours l’objet de nombreuses interrogations. Même si elle continue d’être analysée via des sondes, robots et autres appareils, les équipes spatiales prévoient de retourner sur le satellite naturel très bientôt. Cette nouvelle expédition pourrait potentiellement avoir lieu à l’aide de la prochaine station spatiale internationale, qui succédera à l’ISS. Placée en orbite lunaire, la position sera particulièrement sensible aux radiations.

En ce sens, l’expérience Lumina consistera à mesurer les radiations via un nouveau dosimètre à fibre optique. Les rayonnements cosmiques auxquels sont soumis l’équipage constituent un risque pour leur santé. Leur émission peut modifier voire briser les molécules d’ADN et ainsi endommager ou tuer des cellules. Ce phénomène peut également entraîner des problèmes de santé aigus : diarrhée, nausée mais aussi des cas bien plus graves, comme des effets néfastes sur le système nerveux ou la mort.

Ces effets sont néanmoins assez rares, à moins de subir d’importantes éruptions solaires, responsables de fortes doses de rayonnements. Sur le long terme, en revanche, les conséquences sont plus fréquentes et moins facilement détectables : certains facteurs peuvent même sauter une génération, en raison de la potentielle mutation des gènes. Parmi ces effets on retrouve les cataractes, les risques assez élevés de cancer et la stérilité.

 

Mesurer les radiations à l’aide de la fibre optique

En raison de l’important danger que représentent les radiations pour les astronautes, il est essentiel de les mesurer afin d’en évaluer les risques. De ce fait, le dosimètre à fibre optique permet de détecter les protons et neutrons, même à un niveau extrêmement faible. Il s’agit d’une véritable prouesse technologique car, auparavant, seuls les protons étaient identifiables.

Les rayonnements auront pour effet d’obscurcir le fil de verre : les radiations vont créer des défauts dans la fibre, qui affaibliront sa capacité à diffuser la lumière. C’est grâce à cette opacité que les rayonnements pourront être mesurés très précisément : moins le signal de la fibre est lumineux, plus les radiations sont élevées.

Le dosimètre sera placé dans la station internationale afin de le comparer à l’ancien. Fabriqué par iXblue avec le laboratoire Hubert Curien à l’Université de Saint-Etienne et le CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) à Genève, il fournira de nouvelles données essentielles aux futures expéditions.

Protégée par le champ magnétique terrestre, l’ISS est peu soumise aux radiations solaires et cosmiques. En revanche, il en sera autrement pour les voyages vers la Lune et Mars. « Grâce à de futurs dosimètres à fibre optique, on espère voir les prémices des éruptions solaires et pouvoir prévenir les astronautes avant les pics de radiations, avec un préavis d’environ une heure, pour qu’ils se mettent à l’abri. » commente Florence Clément, responsable de l’expérience Lumina au sein du CADMOS (Centre d’Aide au Développement des activités en Micropesanteur et des Opérations Spatiales).

 

Alors que Thomas Pesquet s’apprête à faire son second voyage dans l’espace, lui et son équipe vont entreprendre des expériences décisives pour les futures expéditions. A bord de l’ISS, les astronautes vont réaliser près d’une centaine de tests, dont l’analyse des radiations à bord de l’appareil. Ce projet nommé « Lumina » consiste à mesurer de très faibles rayonnements ionisants via un dosimètre à fibre optique. Dangereuses pour l’Homme, ces radiations seront contrôlées par la fibre afin de s’en protéger pendant les voyages vers la Lune et Mars. Légers, peu volumineux et résistants à la pression et aux variations de températures, les fils de verre sont particulièrement adaptés au domaine spatial. À l’avenir, la fibre pourra être employée dans bien d’autres projets !

 

 

Charlotte B.

 

 

 

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