En plus de produire une aurore époustouflante, une récente tempête intense a fourni plus de détails sur la quantité de rayonnement que les futurs astronautes pourraient rencontrer sur la planète rouge.

NASALes rovers et orbiteurs X12 ont observé des éruptions solaires et de grandes éjections de masse coronale Éruption solaire Frappé Mars Le 20 mai. Cet événement a démontré des doses potentielles de rayonnement aux astronautes et provoqué des perturbations visuelles dans les équipements martiens. Les données de ces observations aideront à planifier la radioprotection et les futures missions, y compris la prochaine mission ESCAPADE.

De violentes tempêtes sur Mars

Depuis que le Soleil est entré plus tôt cette année dans une période d’activité maximale appelée maximum solaire, les scientifiques de Mars s’attendent à des tempêtes solaires épiques. Au cours du mois dernier, les rovers et orbiteurs martiens de la NASA ont fourni aux chercheurs des sièges aux premières loges pour une série d’éruptions solaires et d’éjections de masse coronale qui ont atteint Mars et, dans certains cas, ont provoqué des aurores martiennes.

Cette richesse scientifique a fourni une opportunité sans précédent d’étudier comment de tels événements se produisent dans l’espace lointain, ainsi que l’exposition aux radiations à laquelle les premiers astronautes auraient été exposés sur Mars.

La plus grande s’est produite le 20 mai avec une éruption solaire estimée plus tard à X12 – les éruptions solaires de classe X sont les plus puissantes de plusieurs types – sur la base des données du vaisseau spatial Solar Orbiter, une mission conjointe de l’Agence spatiale européenne (ESA).Agence spatiale européenne) et la NASA. L’éruption a envoyé des rayons X et des rayons gamma vers la planète rouge, tandis qu’une éjection de masse coronale ultérieure a libéré des particules chargées. Les rayons X et gamma émis par l’éruption se déplacent en premier à la vitesse de la lumière, tandis que les particules chargées sont légèrement en retard, atteignant Mars en quelques dizaines de minutes seulement.

Les taches dans cette scène ont été causées par des particules chargées provenant d’une tempête solaire frappant une caméra à bord du vaisseau spatial Curiosity Mars de la NASA. Curiosity utilise ses caméras de navigation pour tenter de capturer des images de poussière et de rafales de vent, comme celles présentées ici. Source de l’image : NASA/JPL-Caltech

Exposition aux radiations sur Mars

L’évolution de la météo spatiale a été suivie de près par les analystes du bureau d’analyse météorologique spatiale de la Lune à Mars du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, qui ont indiqué la possibilité d’arrivée de particules chargées après une éjection de masse coronale.

Si les astronautes s’étaient tenus à côté du rover Curiosity Mars de la NASA à ce moment-là, ils auraient reçu une dose de rayonnement de 8 100 micrograys, soit l’équivalent de 30 radiographies pulmonaires. Même si elle n’a pas été fatale, il s’agit de la plus forte augmentation jamais mesurée par le détecteur d’évaluation des radiations de Curiosity, ou RadDepuis l’atterrissage du vaisseau spatial il y a 12 ans.

Le rover Curiosity Mars de la NASA a capturé des lignes et des points en noir et blanc à l’aide de l’une de ses caméras de navigation au moment même où les particules d’une tempête solaire atteignaient la surface de Mars. Ces artefacts optiques sont produits par des biomolécules entrant en collision avec le détecteur d’image de la caméra. Source de l’image : NASA/JPL-Caltech

Planification des futures missions

Les données RAD aideront les scientifiques à planifier le niveau le plus élevé d’exposition aux radiations que les astronautes pourraient rencontrer, qu’ils pourront utiliser dans le paysage martien à des fins de protection.

« Les pentes ou les tubes de lave offriraient une protection supplémentaire à l’astronaute contre un tel événement. En orbite autour de Mars ou dans l’espace lointain, le taux de dose est beaucoup plus important. » Je ne serais pas surpris si cette région active du Soleil continue d’exploser. , ce qui signifie davantage de tempêtes solaires sur Terre et sur Mars au cours des prochaines semaines.

Effets sur les rovers et orbiteurs martiens

Lors de l’événement du 20 mai, tellement d’énergie de la tempête a frappé la surface que les images en noir et blanc prises par les caméras de navigation de Curiosity dansaient avec de la « neige » – des traînées et des taches blanches causées par des particules chargées entrant en collision avec les caméras.

De même, la caméra stellaire utilisée par l’orbiteur Mars Odyssey de la NASA en 2001 pour le guidage a été submergée par l’énergie des particules solaires et temporairement éteinte. (Odyssey a d’autres moyens de s’orienter et a récupéré la caméra en une heure.) Même après un bref passage dans la caméra, l’orbiteur a collecté des données vitales sur les rayons X, les rayons gamma et les particules chargées à l’aide de neutrons de haute énergie. Le détecteur.

Ce n’était pas la première expérience d’Odyssey avec une éruption solaire : en 2003, il a finalement été estimé que les particules solaires provenant d’une éruption solaire étaient le détecteur de rayonnement X45 frit d’Odyssey, conçu pour mesurer de tels événements.

La couleur violette dans cette animation montre les aurores sur la face nocturne de Mars, telles que détectées par l’instrument d’imagerie spectroscopique ultraviolette à bord de l’orbiteur MAVEN (Martian Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA. Plus le violet est brillant, plus il y a d’aurores. Lors de la capture d’ondes de particules énergétiques provenant d’une tempête solaire atteignant Mars, la séquence finit par s’arrêter lorsque la vague de particules plus énergétiques arrive et inonde l’instrument de bruit. MAVEN a pris ces images entre le 14 et le 20 mai 2024, alors que le vaisseau spatial était en orbite sous Mars, regardant la face nocturne de la planète (le pôle sud de Mars est visible à droite, en plein soleil). Source de l’image : NASA/Université du Colorado/LASP

Aurores boréales au-dessus de Mars

Bien au-dessus de Curiosity, NASA L’orbiteur MAVEN (Martian Atmosphere and Volatile Evolution). Un autre effet de l’activité solaire récente a été capturé : les aurores boréales rougeoyantes au-dessus de la planète. La manière dont ces aurores se produisent est différente de celles que nous observons sur Terre.

Notre planète natale est protégée des particules chargées par un champ magnétique puissant, qui limite généralement les aurores dans les régions proches des pôles. (Le maximum solaire est la raison des récentes aurores observées aussi loin au sud que l’Alabama.) Mars a perdu son champ magnétique généré en interne dans un passé ancien, il n’y a donc aucune protection contre le barrage de particules énergétiques. Lorsque des particules chargées entrent en collision avec l’atmosphère martienne, elles créent des aurores qui engloutissent la planète entière.

Lors d’événements solaires, le Soleil libère une large gamme de particules énergétiques. Seules les personnes les plus actives peuvent atteindre la surface à mesurer par RAD. Les particules légèrement moins énergétiques, celles qui provoquent les aurores, sont détectées par l’instrument de particules énergétiques solaires de MAVEN.

Les scientifiques peuvent utiliser les données de cet instrument pour reconstituer une chronologie minute par minute de l’endroit où les particules solaires hurlent, détaillant précisément comment l’événement s’est déroulé.

« Il s’agit du plus grand événement de particules solaires jamais vu par MAVEN », a déclaré Christina Lee, responsable de la météorologie spatiale de MAVEN, de l’Institut MAVEN. Université de Californie, BerkeleyLaboratoire de sciences spatiales. « Il y a eu plusieurs événements solaires au cours des dernières semaines, nous avons donc vu des vagues après vagues de particules frapper Mars. »

Un nouveau vaisseau spatial vers Mars

Les données du vaisseau spatial de la NASA ne seront pas seulement utiles aux futures missions interplanétaires vers la planète rouge. Il contribue à une multitude d’informations collectées par les autres missions héliophysiques de l’agence, notamment Voyager, Parker Solar Probe et la prochaine sonde. aventure Mission (Évasion, Accélération Plasma, Explorateurs Dynamiques).

Prévus pour un lancement fin 2024, les deux petits satellites d’ESCAPADE orbiteront autour de Mars et surveilleront la météo spatiale dans une double perspective unique et plus détaillée que celle que MAVEN peut actuellement mesurer seul.

En savoir plus sur les missions

Curiosity a été construit par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA (Laboratoire de propulsion à réaction), géré par le California Institute of Technology de Pasadena, en Californie. Le JPL dirige la mission au nom de la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington.

Le chercheur principal de MAVEN travaille au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’Université du Colorado à Boulder. LASP est également responsable de la gestion des opérations scientifiques, de la sensibilisation du public et des communications. Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère la mission MAVEN. Lockheed Martin Space a construit le vaisseau spatial et est responsable des opérations de la mission. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), situé dans le sud de la Californie, fournit un support pour la navigation et les réseaux dans l’espace lointain. L’équipe MAVEN se prépare à célébrer le 10e anniversaire de l’arrivée du vaisseau spatial sur Mars en septembre 2024.