La poussière lunaire: un danger pour les astronautes

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La poussière lunaire: un danger pour les astronautes

La poussière lunaire est un des risques naturels auxquels devront faire face les astronautes en opérations sur la surface de la Lune.

Cela peut paraître surprenant, mais la poussière lunaire représente un véritable danger pour l'activité humaine sur la Lune. Les astronautes des missions Apollo des années 70 en savent quelque chose. La poussière s'est révélée abrasive et adhérente de sorte qu'elle avait partiellement percé les gants externes de leurs combinaisons et encrassait les outils. Ce n'est pas tout, les équipements noircis par la poussière absorbaient la lumière solaire et avaient tendance à surchauffer.

A priori rien de trop gênant dans le sens où il sera facile de concevoir des combinaisons spatiales plus résistances que celles de l'épopée Apollo et des outils enduits d'un revêtement empêchant les grains de poussière de s'accumuler dessus.

Mais un nouveau danger se profile pour les astronautes d'ici quelques années. En plus des problèmes énoncés plus haut, ils devront faire face à un risque de décharge électrique, capable d'endommager tout équipement utilisant des composants électroniques ou autres circuits. Autrement dit, la poussière lunaire aurait une tendance à se charger en électricité statique. En cause: le champ magnétique terrestre !


Le rôle de la magnétosphère

La magnétosphère, créée par le champ magnétique terrestre, joue un rôle essentiel dans le développement de la vie sur terre en déviant les particules mortelles du vent solaire et des rayons cosmiques. Or, ce champ magnétique qui soutient la vie terrestre pourrait très bien représenter un risque significatif pour les astronautes en opération sur la Lune. Bien que les astronautes des missions Apollo n'aient pas été confrontés à ce genre de problème, ceux attendus sur la Lune dans les années 2020 le seront.

En cause, le fait que l'orbite de la Lune autour de la Terre ne soit pas stable, elle suit un cycle de 18 ans qui tend à la rapprocher ou l'éloigner de la Terre et que 4 jours par mois elle passe dans le champ magnétique terrestre. Mais, dès 2012, l'orbite de la Lune entre dans un cycle qui va la faire traverser les régions dites de plasmasheet du champ magnétique, c'est-à-dire des régions bien plus riches en électrons énergétiques et autres particules chargées, de sorte que certaines régions de sa surface seront chargées d'électricité statique.

Avec le retour annoncé des américains sur la Lune dans les années 2020 et les différents projets d'exploration humaine élaborés par la Russie, l'Inde, le Japon et la Chine pour les années 2020-2030, ce risque est à prendre au sérieux.

Bien que la NASA remanie actuellement son programme robotique lunaire, précurseur des premières missions habitées, de façon à réduire la voilure, il sera intéressant de suivre devant ce problème le comportement de ces sondes de surface attendues dans les années 2010.


Poussière lunaire

La poussière lunaire est surtout constituée de fragments rocheux. Elle renferme aussi quelques débris météoritiques et de petits morceaux de verre. Encore aujourd'hui, le sol lunaire est bombardé et réduit en poussière par les météorites et le vent solaire.




Lien source: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4003

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Les inconvénients de cette poussière lunaire sont trop souvent minimisés voire ignorés.
Notamment pour ceux qui parlent "d'observatoires" sur la face cachée de la Lune. Les avantages qu'on pourrait y trouver sont largement anihilés par la présence de cette poussière.

Quant aux risques dus au rayonnements .... il est déjà très élevé en temps normal .... donc si on combine l'aggravation prédite dans l'article, et des séjours plus longs ... le séjour lunaire ne sera pas une partie de plaisir pour l'ADN des astronautes.
montmein69
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C'est vrai que cette poussière était et sera un gros problème et c'est pour cela qu'il est primordiale d'aller sur la lune avant Mars que présente le meme problème (peut êtr emême pire).
concernant ces poussières collantes et abrasives, ne pourrait on pas simplement équiper la futur base ou mdule d'un véritable aspirateur ? je doute que le LEM en avait vu la chasse au poids faites.
Ensuite un bon entretien du matériel permettra d'éviter des problèmes sur une base permanente.

Concernant l'électricité statique je ne suis pas si inquiet car c'est un phénomène bien connu dont on peut éviter ou limiter les effets ou s'en protéger.
Travaillant quotidiennement dans une salle blanche de microélectronique (on fabrique vos cartes à puces) je peux vous dire que les protections sont efficaces (et même parfois simple) à partir du moment où elles sont en place et respectées.

Mais il est clair que le défi de cette problématique poussière sera très utilise pour Mars.
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L'électricité statique est à la base de tous ces problèmes, je crois. Il suffirais probablement de disposer d'une prise au sol, genre de paratonnère permettant à l'électricité statique de s'échapper plutôt que de s'accumuler sur les combinaisons et pièce d'équipements.

Si cela ne fonctionne pas, mais j'en doute, nous pourrions ajouter une épaisseur au combinaison laquelle contiendrais de l'eau en quantité infinitécimale. L'électricité statique pourrait être ainsi accumuler, et être utiliser à d'autre fins. J'ai fait des tests en ce sens, loin d'être concluants il permette toutefois un échange énergétique élémentaire... Nous aurons à faire face à ce problème de toutes façon, puisque tout déplacement de masse et d'énergie en produit, la compression moléculaire en produit également... Tout cela pour dire que l'eau pourrais constituer peut-être une solution de parade à ce problème.
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La mise à la terre, une cage de faraday (dans le tissu des combinaisons et autour des modules de la base), une combinaison polarisée (négatif ou positif selon le cas, matériaux dit antistatique, etc toute sorte de solutions envisageables ou à tester.
Mais l'expérience des vols Apollo donnera surement déja une bonne indication aux techniceins chargés de ce problème et les premiers vols en 2020 probablement une bonne expérience.
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Sous vide, non seulement un aspirateur ne fonctionne pas, mais en plus il est quasiment impossible de se brosser, comme l'ont constaté les astronautes d'Apollo.

Cette poussière est un abrasif de premier ordre, aussi fine que du talc et dont chaque grain ne comporte que des arètes vives. Elle s'infiltre partout, notamment dans les joints des scaphandres, qui s'endommagent très rapidement.

Inhalée, elle cause des microlésions dans les poumons.

La poussière martienne devrait être plus érodée, donc moins abrasive, mais elle devrait être chimiquement bien plus active, ce qui présente d'autres problèmes.
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Effectivement les poussières lunaires seront un élément à prendre en compte. Si on peut "faire avec" pour un séjour court, dans le cas de séjours longs il faudra trouver des solutions.

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@Aspic a écrit:Sous vide, non seulement un aspirateur ne fonctionne pas, mais en plus il est quasiment impossible de se brosser, comme l'ont constaté les astronautes d'Apollo.

Je ne parle pas sous vide, mais dans la cabine à chaque retour.

Cette poussière est un abrasif de premier ordre, aussi fine que du talc et dont chaque grain ne comporte que des arètes vives. Elle s'infiltre partout, notamment dans les joints des scaphandres, qui s'endommagent très rapidement.

Avec un nettoyage systématique à chaque retour je pense que déja on réduira pas mal ces problèmes. Ensuite je compte su rla Nasa pour nous trouver un scaphandre résistant et avec un entretien facile notamment pour des changement de joints ou autres. Faut voir.
Quand on pense au nombre de couches qu'avaient les scaphandres lunaires, si on ajoute un entretien quotidien et les nouveaux matériaux d'aujourd'hui (et de demain) je pense qu'on peut envisager une durée de vie satisfaisante.

Inhalée, elle cause des microlésions dans les poumons.
Comme beaucoup de chose sur Terre, dont le tabac. Mais avec une aspiration systématique à chaque retour ça réduira déja fortement les poussières. Là on sera bien loin de ce qu'on du respirer les moonwalkers d'Apollo.
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@Mustard a écrit:Quand on pense au nombre de couches qu'avaient les scaphandres lunaires, si on ajoute un entretien quotidien et les nouveaux matériaux d'aujourd'hui (et de demain) je pense qu'on peut envisager une durée de vie satisfaisante.
Les scaphandres Apollo avaient une durée de vie de trois EVA à la surface (ceux d'Apollo 17 étaient en piteux état à la fin de la dernière EVA).

Aujourd'hui, les scaphandres de l'ISS supportent à peine une dizaine d'EVA, alors que le conditions en LEO sont bien moins éprouvantes que sur la Lune !

Les progrès ne sont pas rapides... Attendons nous à voir un cimetière de vieux scaphandres à côté de la base lunaire.
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@Aspic a écrit:
@Mustard a écrit:Quand on pense au nombre de couches qu'avaient les scaphandres lunaires, si on ajoute un entretien quotidien et les nouveaux matériaux d'aujourd'hui (et de demain) je pense qu'on peut envisager une durée de vie satisfaisante.
Les scaphandres Apollo avaient une durée de vie de trois EVA à la surface (ceux d'Apollo 17 étaient en piteux état à la fin de la dernière EVA).

D'où tiens tu ces renseignements???

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@Apolloman a écrit:
D'où tiens tu ces renseignements???

Peut-être les a-t-il dénichés dans cette étude de la NASA datant de 2005 et qui laisse assez songeur quand même, malgré le bel optimisme de Mustard ;)

http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/TM-2005-213610.pdf

J'ai trouvé pas mal d'aspects intéressants dans ce document.

Si quelqu'un a d'autres sources d'info, je suis volontiers preneur !
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Il existe des latex et des résines qui pourrons nous permettent de résoudre certaines lacunes des combinaisons spatial. Je n'ai pas de documents à présenter sur le sujet, mais je sais par mes contacts que certains tests ont été conduits sur des résines associer à l'utilisation de toiles en fibres minérales permettent d'obtebir de bon résultats de protection contre la corrosion, l'électricité statique et contre certaines radiations. Des combinaisons semi rigide euh ! du genre " STARSHIP TROOPER " ou encore " HALO " font l'objets d'études plus que sérieuses et sont tester par des militaires en entrainement...
Cela semble interressant.

Pour ce que cela vaut, toujours selon mes sources, La forme, l'apparences et les couleurs ont tous un rôle à jouer dans le développement de ce type de combinaison. Enfin! lorsque je serais autoriser, je donnerais des liens pouvant conduires à de l'info tangible...
Jean-Robert
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@Snoopy a écrit:
@Apolloman a écrit:
D'où tiens tu ces renseignements???

Peut-être les a-t-il dénichés dans cette étude de la NASA datant de 2005 et qui laisse assez songeur quand même, malgré le bel optimisme de Mustard ;)

http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/TM-2005-213610.pdf

J'ai trouvé pas mal d'aspects intéressants dans ce document.

Si quelqu'un a d'autres sources d'info, je suis volontiers preneur !

Merci bien :D

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Pour Apollo, à quoi bon fair eun scaphandre résistant à 10 EVA si seulement 3 sont prévus.
Pour ISS, avec des sorties allant jusqu'à 8h, à quoi bon les réutiliser plus de 10 fois. Tu imagines la transpiration qu'il y a eu.
Bon cela dit je suis sûr qu'on peut faire beaucoup mieux, encore faut il travailler su rle sujet avec un budget conséquent.
Et comme je le disais, avec un bon entretien (aspirateur, changement de certaines parties et joints, etc) je suis persuadé qu'on peut grandement augmenter leur durée de vie.
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Bonjour Mustard,
@Mustard a écrit:C'est vrai que cette poussière était et sera un gros problème et c'est pour cela qu'il est primordiale d'aller sur la lune avant Mars que présente le meme problème (peut êtr emême pire).
Le danger n°1 ne serait-il pas plutôt de réutiliser un équipement qui n'a été validé que pour la Lune (et donc pas pour Mars) ?
Pour rappel, le premier échec d'Ariane 5 était dû à une réutilisation d'un software validé pour ... Ariane 4 !
Pour valider un scaphandre martien, il faut
1) déterminer la composition physico-chimique et granulaire d'échantillons de poussière martienne (qui peut varier suivant la région martienne étudiée), grâce aux robots qu'on envoie sur Mars avant les missions habitées. Et au fait, MSR pourrait nous apporter sur ce point des infos intéressantes, mais encore une fois, il serait casse-cou de valider un scaphandre uniquement pour la région où amarsirait MSR. La géologie martienne est diversifiée, donc sa poussière l'est également.
2) Tenter de reproduire cette poussière sur terre et tester les scaphandres avec.
Une validation supplémentaire en environnement lunaire peut être intéressante, mais ne garantit rien, et en tout état de cause, ne justifie certainement pas une étape lunaire avant d'aller vers Mars. La géologie lunaire est trop différente de la géologie martienne et c'est AMHA une erreur procédurale que de chercher à valider une technologie dans un environnement autre que celui auquel elle est destinée.

Cordialement,
Argyre
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@Argyre a écrit:Bonjour Mustard,
@Mustard a écrit:C'est vrai que cette poussière était et sera un gros problème et c'est pour cela qu'il est primordiale d'aller sur la lune avant Mars que présente le meme problème (peut êtr emême pire).
Le danger n°1 ne serait-il pas plutôt de réutiliser un équipement qui n'a été validé que pour la Lune (et donc pas pour Mars) ?
Pour rappel, le premier échec d'Ariane 5 était dû à une réutilisation d'un software validé pour ... Ariane 4 !
Pour valider un scaphandre martien, il faut
1) déterminer la composition physico-chimique et granulaire d'échantillons de poussière martienne (qui peut varier suivant la région martienne étudiée), grâce aux robots qu'on envoie sur Mars avant les missions habitées. Et au fait, MSR pourrait nous apporter sur ce point des infos intéressantes, mais encore une fois, il serait casse-cou de valider un scaphandre uniquement pour la région où amarsirait MSR. La géologie martienne est diversifiée, donc sa poussière l'est également.
2) Tenter de reproduire cette poussière sur terre et tester les scaphandres avec.
Une validation supplémentaire en environnement lunaire peut être intéressante, mais ne garantit rien, et en tout état de cause, ne justifie certainement pas une étape lunaire avant d'aller vers Mars. La géologie lunaire est trop différente de la géologie martienne et c'est AMHA une erreur procédurale que de chercher à valider une technologie dans un environnement autre que celui auquel elle est destinée.

Cordialement,
Argyre

M'enfin on s'égard le sujet premier étant la poussière lunaire ;)

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Je ne pense absolument pas qu'on s'égare, le problème de la poussière lunaire et martienne a la même conséquence, il va falloir créer des scaphandres plus solides, utiliser de nouveaux matériaux, de nuvelles techniques, les nettoyer rigoureusement, et avoir une maintenance sur certaines parties.
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@Mustard a écrit:Je ne pense absolument pas qu'on s'égare, le problème de la poussière lunaire et martienne a la même conséquence, il va falloir créer des scaphandres plus solides, utiliser de nouveaux matériaux, de nuvelles techniques, les nettoyer rigoureusement, et avoir une maintenance sur certaines parties.

La c'est plutot de l'extrapolation, on a aucunes études concernant la poussière martienne sur le vieillissement des matériaux (pour scaphandres)

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Il faut apprendre à extrapoler un peu et à reconnaître qu'un problème peu se retrouver dans diférents milieu et dans différentes condition. Si la poussière lunaire est un danger, celle de Mars en constitueras un également, et celle sur Titans aussi ou sur tout autres astres que nous pourrons explorer peut-être un jours.

Tu vois, je pense qu'il serait bon d'effectuer des test sur Terre également et rechercher des moyens afin d'éviter que la poussières terrienne nuisent au bon usage des scaphandre. Si nous trouvons un jour, une planète qui ressemble à la notre, c'est en scaphandre aussi qu'il faudra l'explorer!

Le problème à été bien présenter. La poussière lunaire est un danger. Mais ce qui est le danger ce n'est pas qu'elle soit lunaire, mais qu'elle soit poussière de type lunaire. À ce stade il est permis d'envisager des études sur d'autre type tout en cherchant les moyens pour remédier au danger que présente la poussière de type lunaire puisque la Lune constituras notre premier extra-territoire de colonisation.

..: Je spécifie ici! Rien de perso! :..
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@Apolloman a écrit:
La c'est plutot de l'extrapolation, on a aucunes études concernant la poussière martienne sur le vieillissement des matériaux (pour scaphandres)

Sur le coté corrosif certes mais sur le coté infiltration des micro poussières et abrasivités la lune et Mars présenteront le même défi pour les fabriquants de scaphandre.
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Là désolé de te contredire euh ou plutôt d'accentuer ton propos.

Sur Mars un problème additionnel s'imposeras, soit le vents des tempêtes. Le facteur vent doubleras, si ce n'est plus, les problèmes de poussières et de corrosion et d'infiltrations causé par le sable. Là nous aurons sans doute besoins de scaphandre solide, voir métalique...
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En ce qui concerne le vent martien, il est assez fantasque...parfois il dépose la poussière, parfois il la balaie ce qui redonne une seconde jeunesse aux photopiles.
En ce qui concerne la Lune , d'accord un aspirateur ne risque pas de fonctionner dans le vide lunaire et mieux vaut attendre d'être dans le sas d'entrée de la base, mais on pourrait envisager des dépoussiéreurs électrostatiques comme cela se fait à la sortie des cheminées industrielles…là encore si l’électricité statique peut coller de la poussière…elle peut aussi la décoller.


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Cette discussion a le mérite de soulever les problèmes incontournables pour que l'homme survive dans cet environnement ultra-hostile. (on parle de la Lune et de Mars, parce qu'ailleurs c'est encore pire)


Là nous aurons sans doute besoins de scaphandre solide, voir métalique...

Et si cette contrainte s'avère nécessaire, on se demande quelle sera la liberté de manoeuvre pour un humain dans cette coquille de plus en plus rigide, et aux joints de plus en plus à renforcer.

La nécessité de développer les capacités des robots, en complément et en parallèle avec celui des scaphandres de plus en plus protecteurs et peu mobiles, ne me semble pas un questionnement incongru.
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En fait, temps et aussi longtemps que nous ne disposerons pas de combinaisons spatial et de technique de protections adéquates, nous serons obliger d'utiliser des robots comme soutient logistique. Certe ils ne seront pas exents des déboires que provoque les poussières Lunaire et autres, mais eux, sont facilement remplaçable.

Les combinaisons rigides peuvent constituer une simple enveloppe s'enfilant par-dessus une combinaisons standard tout simplement. Pas de joints mais uniquement des glissières ce qui lui donnerais plus de flexibilité et de souplesse... De plus les métaux intelligent sont en court de développement et pourront servir ici. Il peuvent être déformer de toutes les manière possible et immaginable, pour reprendre leurs forme d'origine en quelque seconde. Ces métaux, en plus d'offir sécurité et protection pourrons également offrir extenssibilité, flexibilité et résistance...

De plus, une enveloppe métalique permettra d'intégrer le principe de la cage de faraday très facilement et de manière plus efficace. Je suis convaincu qu'ainsi nous réduirons grandement les problèmes relié aux poussières de toutes forme. Reste à résisté aux micro-météorites et aux diverses forme de rayonnement solaires.
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@Apolloman a écrit:
@Aspic a écrit:
@Mustard a écrit:Quand on pense au nombre de couches qu'avaient les scaphandres lunaires, si on ajoute un entretien quotidien et les nouveaux matériaux d'aujourd'hui (et de demain) je pense qu'on peut envisager une durée de vie satisfaisante.
Les scaphandres Apollo avaient une durée de vie de trois EVA à la surface (ceux d'Apollo 17 étaient en piteux état à la fin de la dernière EVA).
D'où tiens tu ces renseignements???
J'en ai discuté avec les gars d'Hamilton Standard à l'IAF 2002 à Houston. Ils ont sérieusement douché mon optimisme à l'époque.
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