Les passagers d'un avion doivent aider à repérer le prochain pic solaire

Read in English Les grands voyageurs auront la possibilité de contribuer à la physique solaire, grâce à un projet de science citoyenne lancé par des physiciens d'Afrique du Sud. Le

prochain pic pourrait avoir lieu entre novembre 2024 et juillet 2025, selon les prévisions actuelles. Les chercheurs qui s'intéressent au rayonnement cosmique qui sera libéré par cet

événement ne veulent pas le manquer. C'est pourquoi ils demandent aux passagers aériens d'emporter dans leurs bagages à main, au cours des prochains mois, des moniteurs de

rayonnement calibrés de la taille d'un étui à lunettes. Le projet de science citoyenne Cosmic On Air a été lancé lors de l'assemblée générale de l'Union astronomique

internationale qui s'est tenue en août 2024. Les données collectées seront utilisées par les physiciens de l'Université de Cape Town, qui développent des méthodes de détection des

rayonnements. Elles contribueront également aux travaux des chercheurs en dosimétrie de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) en France, qui mesurent les niveaux

de rayonnement sur le lieu de travail auxquels sont soumis les pilotes, les astronautes et d'autres professionnels. Les astronomes de l'observatoire LESIA-Pars utiliseront

également les données pour étudier les événements solaires. Les capteurs disponibles dans le commerce qui détectent les rayons gamma pénétrants sont désormais suffisamment petits et sûrs

pour être utilisés sur les vols de passagers. Les rayons gamma sont le type de rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est la plus courte et l'énergie la plus élevée.

Les passagers qui souhaitent apporter leur aide peuvent se rendre sur le site web du projet pour obtenir des informations sur une gamme de détecteurs appropriés et avoir la possibilité de

participer en tant que coauteurs au premier article scientifique basé sur des mesures du maximum solaire de 2025. "Pendant le maximum solaire, les phénomènes d'éruption solaire

tels que les éruptions et les expulsions de masse coronale deviennent plus fréquents et le rayonnement peut devenir plus intense. Comme il s'agit d'événements imprévisibles, nous

voulons nous assurer que nous avons suffisamment de détecteurs dans l'air à tout moment pour avoir une bonne chance de les mesurer", explique la physicienne Tanya Hutton,

chercheuse à l'Unité de recherche universitaire en sciences métrologiques et appliquées (MeASURe) de l'Université de Cape Town (UCT), Afrique du Sud. Les maximums solaires se

produisent vers le milieu du cycle solaire qui dure 11 ans. Selon M. Hutton, les conditions "sont les meilleures pour les 11 prochaines années". Vers le maximum solaire, les

éruptions solaires et les éjections de masse coronale envoient dans l'espace des rafales de plus en plus puissantes de rayons cosmiques à haute énergie et laissent davantage de taches

solaires dans le champ électromagnétique du soleil. Il en résulte des aurores nocturnes plus spectaculaires et une augmentation des phénomènes météorologiques électromagnétiques dans

l'espace, qui pourraient être suffisamment graves pour perturber les réseaux de communication par satellite et les réseaux électriques. Le responsable de MeASURe, Andy Buffler,

également de l'UCT, explique que les données recueillies à bord des avions dans le cadre du projet Cosmic On Air permettront d'améliorer les modèles de dosimétrie liés à la

sécurité. Les compagnies aériennes utilisent ces modèles pour déterminer le nombre d'heures de vol annuel de leurs équipages et la charge de rayonnement des itinéraires qu'elles

empruntent. Il est important de disposer d'informations précises, compte tenu de l'impact que les rayonnements peuvent avoir sur les cellules du corps, ajoute-t-il. "À

l'heure actuelle, il n'existe pratiquement aucune donnée sur l'impact des événements solaires mesurés en altitude. L'estimation de la dose reçue par les équipages est

actuellement ajustée chaque fois qu'un événement solaire est mesuré au niveau du sol pendant un vol. Cependant, de nombreux événements solaires ne sont pas détectés, mais modifient

néanmoins la dose reçue par l'équipage à l'altitude du vol. Nous avons besoin d'un plus grand nombre de mesures à bord des avions pour calculer avec plus de précision la dose

reçue par les équipages lors de tels événements", note M. Hutton. "Quelqu’un qui prend l'avion une fois par an pour ses vacances ne court aucun risque, même en cas

d'événement solaire, mais le problème se pose pour le personnel navigant et les grands voyageurs. Il est important de surveiller leurs itinéraires et le nombre d'heures pendant

lesquelles ils peuvent travailler en toute sécurité", explique Mme Buffler. "L'exposition au rayonnement varie en fonction de l'altitude et de la latitude de l’avion, les

niveaux autour des régions polaires, par exemple, étant presque deux fois plus élevés qu'à l'équateur. Selon lui, les modèles actuels ne couvrent pas encore de manière

suffisamment complète les anomalies du champ magnétique terrestre près des pôles, tandis que les données relatives aux radiations manquent pour de nombreuses routes aériennes de

l'hémisphère sud, y compris l'Afrique. Son équipe développe des détecteurs de neutrons à haute énergie qui pourraient également être utilisés dans le cadre de futurs projets de

science citoyenne. Selon lui, les appareils portatifs actuels ne sont généralement adaptés qu'à la mesure des rayons gamma, mais pas à celle d'autres types de rayonnements tels que

les neutrons à haute énergie, qui sont difficiles à détecter parce qu'ils n'interagissent pas fortement avec la matière. "Ces informations sont importantes à connaître dans

le cadre des missions habitées prévues sur Mars, par exemple, et permettront aux experts d'évaluer correctement le risque que représentent les neutrons de haute énergie pour les

cellules et le sang des astronautes concernés", explique M. Hutton. Son équipe de l'UCT développe actuellement un détecteur portable de neutrons à haute énergie basé sur un

scintillateur. Un article sur les progrès réalisés dans la revue Radiation Physics and Chemistry1 décrit ce détecteur comme "doté d'une excellente discrimination de la forme de

l'impulsion pour sélectionner les événements neutroniques parmi les événements de rayons gamma". Il a été caractérisé dans l'installation de cyclotron d'Afrique du Sud,

iThemba LABS, l'une des rares installations au monde capable de produire des neutrons de haute énergie convenant à l'étalonnage des détecteurs utilisés dans l'aviation et la

recherche spatiale. M. Hutton espère que son prototype sera prêt au début de l'année prochaine pour que l'un de ses collaborateurs français puisse amener au bord d’un vol. Il est

déjà beaucoup plus petit que les modèles disponibles dans le commerce, qui, avec environ 15 kg, sont trop gros et potentiellement dangereux pour être transportés dans des avions de

passagers. L'impact de la météorologie spatiale extrême s'est fait sentir le 3 octobre 2024, lorsqu'une éruption solaire de catégorie X (la plus puissante produite par le

soleil) a affecté les communications radio à haute fréquence et entraîné "une panne radio totale dans la région africaine, qui a duré jusqu'à 20 minutes", selon un communiqué

de l'Agence spatiale nationale sud-africaine (SANSA). Cette éruption solaire, la plus puissante mesurée au cours des sept dernières années, a été suivie, la semaine d’après, d'une

autre forte activité géométrique qui a provoqué d'autres pannes radio et des aurores de plus en plus répandues, selon le centre américain de prévision météorologique spatiale.