La Terre vue depuis la capsule Orion de la mission Artemis II,qui envoie quatre astronautes autour de la Lune,le 2 avril 2026. (NASA)

A bord de la capsule Orion,les quatre astronautes ont quitté jeudi l'orbite de la Terre et mis les gaz vers la Lune. Ils sortent ainsi du bouclier offert par le champ magnétique terrestre et s'exposent au rayonnement cosmique,loin de tout.

Cap sur la Lune,pour de bon. Après avoir volé autour de la Terre,les astronautes de la mission Artemis II ont entamé une phase importante de leur périple en mettant les gaz en direction de notre satellite naturel,dans la nuit du jeudi 2 au vendredi 3 avril. En réalisant cette manœuvre appelée "injection translunaire",les quatre voyageurs de l'espace s'enfoncent dans "l'espace profond" ("deep space",en anglais),selon la formule utilisée par la Nasa,l'agence spatiale américaine. Une étape importante du voyage,alors que la capsule Orion doit passer derrière la face cachée de la Lune,lundi,avant de revenir sur Terre,vendredi.

Cet "espace profond" ne doit pas être confondu avec le "champ profond" ("deep field",une région de l'espace située dans la constellation de la Grande Ourse,observée par les télescopes Hubble et James Webb et qui contient des milliers de galaxies. "Il ne s'agit pas du tout des mêmes distances",remarque auprès de franceinfo François Forget,directeur de recherche au CNRS et spécialiste de l'exploration spatiale du système solaire. L'illustre première image capturée par le James Webb,publiée en 2023,montre ainsi un amas de galaxies situé à 4,6 milliards d'années-lumière de la Terre,là où la Lune ne se trouve qu'à environ 400 000 km de nous. "Nous restons dans la banlieue terrestre" en lui rendant visite,sourit l'expert.

Un système de communication spécifique pour les longues distances

Parler d'"espace profond" pour des missions comme Artemis II se "défend" malgré tout,nuance François Forget. Ce concept a selon lui le mérite de marquer le "contraste énorme" avec les nombreuses activités menées en orbite basse de la Terre,par exemple à bord de la Station spatiale internationale (ISS) – dans laquelle se trouve la Française Sophie Adenot – qui tourne à 400 km du sol.

En partant autour de la Lune,mille fois plus loin que l'ISS,Christina Koch,Reid Wiseman,Victor Glover et Jeremy Hansen vont s'aventurer exceptionnellement loin de la Terre. Les quatre astronautes vont même basculer sur un système de communication de la Nasa appelé "Deep Space Network". Ce réseau,impliquant des antennes radio à Madrid (Espagne),Goldstone (Californie) et Canberra (Australie),est utilisé pour communiquer avec des sondes comme New Horizons,qui a survolé Pluton en 2015,ou encore Voyager I,lancé en 1977,qui est l'objet de construction humaine qui se trouve le plus loin de la Terre,à la limite du système solaire et du monde interstellaire.

Sans aller aussi loin,les astronautes d'Artemis II vont tout de même sortir du champ magnétique terrestre,pointe François Forget. En effet,"l'influence du champ magnétique terrestre se fait sentir à plusieurs dizaines de milliers de kilomètres",a rappelé dans un article publié par The Conversation Waleed Mouhali,enseignant-chercheur en physique. Au niveau de la Lune,il ne protège plus.

Des astronautes bombardés de radiations

L'absence du bouclier naturel de la Terre à cette distance expose les astronautes à de multiples radiations comme le rayonnement cosmique,qui provient de divers phénomènes lointains tels que les supernovas (les explosions d'étoiles) ou les pulsars (les étoiles mortes émettant des faisceaux électromagnétiques). Le CNRS explique que l'ensemble forme un "bombardement continu de particules chargées". Elles sont "extrêmement pénétrantes" et cancérigènes,a commenté Bernard Comet,ancien médecin d'astronautes français et européens,lors d'une conférence sur le sujet,donnée en 2024 à la Cité de l'espace.

L'autre rayonnement,plus dangereux,se trouve dans les particules émises lors des éruptions solaires. "Avec ces flots de particules très importants,on peut littéralement être irradié",explique François Forget. L'expert convoque l'image d'un travailleur présent sur un site nucléaire gravement accidenté qui présenterait des brûlures,et verrait sa santé se dégrader rapidement.

L'exposition à ces radiations constitue un chantier crucial pour les futures missions vers la Lune et Mars. C'est devenu un "problème d'ingénieurs et de concepteurs de véhicules spatiaux habités",selon Bernard Comet. Pas étonnant,donc,que le programme des astronautes d'Artemis II comporte un exercice de mise à l'abri derrière une barrière,avec de l'eau et des vivres,comme si une tempête solaire était survenue.

À lire aussi

Observer la face cachée,tester les équipements,préparer le retour sur la Lune : le programme intense des astronautes de la mission Artemis II

"On connaît très bien le rayonnement,mais comme on ne peut pas vraiment simuler ce qui passe,cela reste un sujet de recherche,souligne François Forget. Ce qui reste mal compris,ce sont les effets sur le corps humain,le cerveau,les facultés cognitives."

Un test d'autonomie et de résistance

Avec l'éloignement lié à "l'espace profond",les équipages se retrouvent isolés. Les possibilités d'intervenir pour une réparation sont très complexes. "Si on a un problème technique,on ne peut pas envoyer facilement du matériel,ou cela coûterait une fortune",commente François Forget. La fiabilité des appareils doit ainsi être sans faille. D'où l'insistance d'Airbus,impliqué dans Artemis II,sur l'importance de cette mission,qui doit "valider les systèmes et les équipements du vaisseau Orion essentiels à la survie des astronautes dans l'espace profond."

Cet isolement met aussi à rude épreuve la santé mentale des équipages,qui se retrouvent confinés,loin de tout,dans l'immensité de l'espace. "Dans le cadre d'un long périple vers Mars,les dimensions psychologique et sociale joueront un rôle de premier plan",a expliqué à Sciences et Avenir Michel Nicolas,professeur de psychologie à l'université Bourgogne Europe. La sélection drastique des astronautes se fonde en grande partie sur leur capacité à travailler en équipe et à résister aux situations de stress intense. Aux nombreux facteurs physiques s'ajoute ainsi le facteur humain.