La correction de plusieurs erreurs mathématiques vieilles de 50 ans va renforcer la protection des technologies spatiales.
Greg Cunningham, un scientifique spatial du Laboratoire National de Los Alamos, a découvert des erreurs dans les calculs mathématiques utilisés depuis des décennies pour comprendre la diffusion des ondes électromagnétiques et leur impact sur les électrons piégés par les champs magnétiques terrestres. Cette avancée promet d'améliorer la protection des technologies spatiales contre les effets néfastes des ceintures de radiation, qu'elles soient naturelles ou artificielles (suite à l'explosion d'une charge nucléaire).
Les ceintures de Van Allen, situées autour de la Terre, représentent un domaine d'étude crucial pour comprendre les effets des radiations sur la technologie spatiale. Ces ceintures naturelles, illustrées en jaune autour de la planète, sont comparables aux ceintures artificielles qui pourraient se former suite à des explosions nucléaires en haute altitude. La représentation en rouge dans l'image indique une ceinture artificielle de haute intensité, tandis que les termes LEO/MEO/GEO désignent les différents types d'orbites terrestres.
Crédit: Los Alamos National Laboratory. Ces ceintures de radiation, connues sous le nom de ceintures de Van Allen, entourent la Terre et sont cruciales pour comprendre comment les électrons piégés peuvent endommager les équipements spatiaux. Cunningham souligne l'importance de ces modèles pour prévoir les menaces potentielles sur la technologie spatiale et pour élaborer des stratégies efficaces de remédiation des ceintures de radiation.
Le scientifique s'est intéressé aux erreurs présentes dans la théorie quasilineaire, une approche fondamentale pour étudier les turbulences plasmatiques et la diffusion des particules. En réexaminant les travaux antérieurs basés sur cette théorie, il a identifié des inexactitudes significatives affectant les résultats des modèles de simulation. Ces erreurs, passées inaperçues en raison de la réputation des auteurs originaux, pourraient entraîner des différences majeures dans les taux de diffusion calculés.
La correction de ces erreurs permettra aux chercheurs de revoir les études publiées au cours des dernières décennies et d'affiner leur compréhension des phénomènes spatiaux. Cette découverte a été publiée dans le
Journal of Geophysical Research: Space Physics, marquant une étape importante pour la communauté de l'héliophysique dans l'amélioration de la modélisation des environnements spatiaux proches de la Terre.
La protection des actifs spatiaux contre les radiations cosmiques et les particules du vent solaire est essentielle pour la durabilité de l'exploration et de l'exploitation spatiales. L'œuvre de Cunningham contribue de manière significative à cette mission, en offrant une base plus solide pour la prédiction et la mitigation des risques liés aux radiations dans l'espace.