Bouclier magnétique
Ecran magnétique
Effets biologiques
Un second électroaimant
Plasma non docile
Les références
Ecran électrostatique
by Pepe ©
 
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La petite histoire Up Page
Ecran magnétique
Une particule chargée traversant un champ magnétique subit une force perpendiculaire à sa direction incidente. Selon la configuration des lignes de champ,on peut ainsi dévier les particules dans n'importe quelle direction, voire les forcer à d'écrire indéfiniment des cercles. Ainsi, une particule chargée atteignant le champ magnétique terrestre aux faibles latitudes est renvoyée vers l'espace si son énergie n'est pas trop élevée. On pourrait obtenir un effet semblable en créant un champ magnétique autour du vaisseau spatial.

Comprendre simplement Up Page
Effets biologiques

L'énergie cinétique considérable des protons, constituant les rayons cosmiques, atteint une valeur significative de deux milliards d'électronvolts. Pour les arrêter à quelques mètres, et ainsi protéger les astronautes, le bouclier devrait produire un champ magnétique d'environ 20 teslas, soit 600 000 fois plus intense que le champ magnétique terrestre.
Un tel champ ne peut être engendré que par des électroaimants supraconducteurs, tels ceux utilisés dans les accélérateurs de particules. L'équipe de Samuel Ting, de l'institut de technologie du Massachussetts (MIT), a mis au point un tel système pesant neuf tonnes. Un tel bouclier magnétique serait inopérant contre les particules arrivant parallèlement aux lignes de champ, c'est-à-dire à proximité des pôles magnétiques. Sur Terre, la protection du champ magnétique est maximale dans les régions équatoriales.
Pour maintenir les astronautes dans l'équivalent d'un équateur magnétique, les quartiers résidentiels de l'engin spatial devraient former un tore. Les astronautes devraient par ailleurs supporter un champ magnétique de 20 teslas, dont on ignore les effets biologiques. Il y a plusieurs années, John Marshall, alors physicien expérimentateur à l'Université de Chicago, fit remarquer que lorsqu'il mettait la tête dans le champ d'un aimant de 0,5 tesla, tout mouvement provoquait de petits éclairs dans ses yeux et un goût acide dans sa bouche.

Domaines de présence Up Page
Un second électroaimant

Pour supprimer le champ magnétique dans les zones de résidence, les ingénieurs pourraient ajouter un second électroaimant interne. La protection ne serait cependant que partielle tandis que la complexité du système augmenterait considérablement.

Son interprétation dans l'avenir Up Page
Plasma non docile
Certains chercheurs ont suggéré d'utiliser un champ de portée très supérieure à quelques mètres. Ce champ serait étendu par le biais d'un plasma, à l'instar du gaz ionisé du vent solaire qui entraîne le champ magnétique solaire à des distances considérables. Les partisans de cette idée affirment qu'un champ étendu n'aurait pas besoin d'être très intense: un tesla suffirait. Ce scénario néglige malheureusement l'instabilité des plasmas. Les efforts des 50 dernières années pour piéger un plasma dans un champ magnétique, afin de contrôler la fusion thermonucléaire, ont montré à quel point les plasmas sont rebelles aux tentatives de confinement.
En outre, même si du plasma entraînait le champ magnétique, cela ne ferait qu'affaiblir le bouclier, au lieu de le renforcer. Les lignes de champ repoussées radialement s'étaleraient dans un grand volume, si bien que les protons incidents auraient moins de lignes de champ à traverser. La force du bouclier s'en trouverait diminuée, comme c'est le cas sur Terre aux latitudes intermédiaires et polaires.

Les références Up Page
Réseau Pepe
Pour la Science mai 2006 n°343

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Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.

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Mais encore Up Page
Ecran électrostatique

Pour repousser les rayons cosmiques positifs, on pourrait conférer une charge de même signe aux parois extérieures du vaisseau spatial. L'émission d'un faisceau d'électrons dans l'espace aurait cet effet. Toutefois, pour défléchir les particules ayant une énergie de deux milliards d'électronvolts, la tension nécessaire serait de deux milliards de volts.
Or, l'espace n'est pas vide. Au voisinage de la Terre, la densité du vent solaire est d'environ cinq ions et autant d'électrons par centimètre cube. Ces électrons chargées négativement, seraient fortement attirés par le vaisseau chargé positivement. L'influence d'un champ magnétique aussi intense se faisant  sentir jusqu'à une dizaine de milliers de kilomètres du vaisseau, tous les électrons dans un volume immense seraient accélérés vers le vaisseau. Ils percuteraient les parois avec une énergie égale à celles des protons que le système repousse. Le flux naturel de rayons cosmiques seraient ainsi remplacé par un flux artificiel d'électrons encore plus intense. Ces électrons accélérés produiraient des rayons gamma lors de l'impact sur l'engin spatial, et l'intensité du bombardement serait telle que le problème initial semblerait, en comparaison, insignifiant et minime.
Une rapide estimation de l'énergie nécessaire pour maintenir le vaisseau chargé est édifiante. Avec une tension de deux milliards de volts, un courant de un ampère signifierait une puissance de deux gigawatts, équivalente à celle produite par une centrale électronucléaire moderne. Or des calculs approchés suggèrent que l'intensité nécessaire pour garder le vaisseau chargé dépasserait les dix millions d'ampères.