Est ce qu'on connaît le flux des particules cosmiques selon leur énergie?

[Youri Gagarine]

Bonjour,
est ce qu'il existe des données indiquant le flux de particules cosmiques par unité de surface et de temps, selon leur énergie? Au niveau de la haute atmosphère.

Merci pour vos explications.
-----

[Youri Gagarine]

J'ai trouvé cette info:

Alors que le flux atteignant la Terre ne dépasse pas 2 ou 3 particules de 10²⁰ électronvolts par kilomètre carré et par siècle, il atteint 2 protons de quelques gigaélectronvolts par centimètre carré et par seconde au maximum du spectre.

Que signifie par "au maximum du spectre"?
Merci

[LPFR]

Bonjour.
Si vous ne trouvez pas en français, cherchez en anglais :
https://www.google.fr/search?q=cosmi...DEKjDjrGLOX5M:
(Pour ce type de choses je cherche directement en anglais).
Au revoir.

[XK150]

Bonjour ,

Oui , on connaît aujourd'hui assez bien ce qui constitue " les rayons cosmiques " grâce notamment aux détecteurs embarqués sur satellites .
Nature des particules et leur énergie , densité relative de ces particules .
Par exemple , on observe des gammas les plus énergétiques connus , que nous ne savons pas produire sur Terre ( plus de 10^20 eV ). Idem pour les protons .
Spectre en Physique = répartition , car les choses ne sont jamais mono ... vitesse , ou mono ... énergie par exemple .
Donc , lire " au maximum de la répartition en énergie " ( nombre de particules ayant l'énergie E+dE , en fonction de l'énergie ).
Je vais essayer de retrouver les discussions où j'ai déjà donné des liens .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Coïncidence, mais dans le dernier PLS il y a justement un article qui donne la courbe de ce rayonnement en fonction de l'énergie.
http://www.pourlascience.fr/ewb_page...tial-38948.php
(article payant ou alors faut acheter le magazine)

[XK150]

Salut Deedee ,

Je n'aime pas trop que l'on parle de " rayonnement " cosmique . Il induit dans le public une notion de mystère qui n'existe pas .
C'est un ensemble de particules différentes , mais toutes déjà bien individuellement connues à notre niveau terrestre , venues " du Ciel" .

[Deedee81]

Salut,

Je n'aime pas trop que l'on parle de " rayonnement " cosmique . Il induit dans le public une notion de mystère qui n'existe pas .

Le mot "rayonnement" induit vraiment une notion de mystère pour le grand public ? Pourtant on parle aussi de rayonnement solaire, l'expression est assez commune.

[XK150]

Re ,

https://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonnement_cosmique
http://icecube.wisc.edu/~tmontaruli/801/lect14.pdf : les spectres des 2 principaux composants protons et noyaux hélium

et voir les précédentes discussions en bas de page .

[LPFR]

Re.
C’est bien le terme rayonnement qui est approprié (aussi en anglais).
Mais il est vrai que ce terme induit la peur dans le public.
Surtout quand cette peur est attisée par des journalistes « scientifiques » qui, comme dans le lien vers Pour la Science, affirment que « Le rayonnement cosmique est pernicieux ».
Je me demande ce qu’attend le gouvernement pour interdire le rayonnement cosmique ?

Il est même possible, que sans rayonnement cosmique pour aider les mutations, les journalistes et nous mêmes serions restés à l’état de singe et de guenon (égalité des sexes oblige).
A+

[XK150]

Re ,

J'ai juste dit que " je n'aimais pas " - sans plus , opinion toute personnelle , ET j'ai expliqué pourquoi .

Cordialement ,

[Deedee81]

J'ai juste dit que " je n'aimais pas " - sans plus , opinion toute personnelle , ET j'ai expliqué pourquoi .

C'est ton droit C'est le pourquoi sur lequel je m'interrogeais. Mais LPFR a répondu à mon interrogation. Je comprend mieux (et je serai toujours un éternel surpris face à certaines réactions du grand public )

[Youri Gagarine]

Salut,

Coïncidence, mais dans le dernier PLS il y a justement un article qui donne la courbe de ce rayonnement en fonction de l'énergie.
http://www.pourlascience.fr/ewb_page...tial-38948.php
(article payant ou alors faut acheter le magazine)

Merci pour vos réponses et pour les liens.
Sur le PLS, il est écrit: "Qu'elles soient d'origine solaire ou galactique, ces particules ont assez d'énergie pour traverser la coque des vaisseaux spatiaux et le corps des astronautes."
Je ne comprends pas, puisque ces particules en pénétrant dans l'atmosphère réagissent avec les molécules de l'atmosphère pour donner des gerbes ou cascades de particules secondaires qui sont très bien étudiées.
Mais si ces particules réagissent avec les molécules de l'atmosphère, comment est ce qu'elles pourraient traverser la coque des satellites et vaisseaux spatiaux, les corps des astronautes? Elles devraient réagir dès l'impact à la surface sans aller plus loin non?
Merci pour vos explications.
Youri

[Youri Gagarine]

Re ,
http://icecube.wisc.edu/~tmontaruli/801/lect14.pdf : les spectres des 2 principaux composants protons et noyaux hélium

et voir les précédentes discussions en bas de page .

Merci pour le lien vers Icecube, c'est assez complet. Il manque qu'une information, mais je suppose qu'elle est sous entendue: à quelle altitude a été réalisée cette étude?
Il me semble que cela se fait à partir de ballons sonde, donc entre 25 et 40 km d'altitude?
Où est ce que c'est étudié à partir de satellites, comme Chandar?

[Deedee81]

Salut,

Sur le PLS, il est écrit: "Qu'elles soient d'origine solaire ou galactique, ces particules ont assez d'énergie pour traverser la coque des vaisseaux spatiaux et le corps des astronautes."
Je ne comprends pas, puisque ces particules en pénétrant dans l'atmosphère réagissent avec les molécules de l'atmosphère pour donner des gerbes ou cascades de particules secondaires qui sont très bien étudiées.
Mais si ces particules réagissent avec les molécules de l'atmosphère, comment est ce qu'elles pourraient traverser la coque des satellites et vaisseaux spatiaux, les corps des astronautes? Elles devraient réagir dès l'impact à la surface sans aller plus loin non?

La plupart des particules ne sont pas arrêtées par l'atmosphère mais par le champ magnétique terrestre (*). Seule les plus énergétiques passent. Et celles-ci sont très rares.
En outre, il ne faut pas sous-estimer l'épaisseur de l'atmosphère : celle-ci est bien plus efficace qu'un blindage d'un centimètre de plomb !!!!

(*) Une idée (dont on parle dans l'article) est de créer un tel champ magnétique autour d'un vaisseau. Problème, vu la taille il faudrait un champ d'environ 20 Tesla. Or ça, c'est colossal. Et personne ne connait les effets sur l'organisme d'un champ aussi intense pendant plusieurs mois.

[Youri Gagarine]

Salut,
La plupart des particules ne sont pas arrêtées par l'atmosphère mais par le champ magnétique terrestre (*). Seule les plus énergétiques passent. Et celles-ci sont très rares.

Ça devient confus pour moi alors. Puisque j'ai lu que dans le cas du flux de particules de 10¹¹ eV, chaque m²de la haute atmosphère terrestre est frappé par 1 particule par seconde.
Rien à voir avec le flux de particules de 10²⁰ eV qui est de 1 particule/km²/an

[LPFR]

Re.
À la louche, l’atmosphère équivaut à un blindage de 1 kg/cm². Soit une épaisseur de 10 m d’eau ou de 95 cm de plomb.
A+

[Youri Gagarine]

Re.
À la louche, l’atmosphère équivaut à un blindage de 1 kg/cm². Soit une épaisseur de 10 m d’eau ou de 95 cm de plomb.
A+

Ou de 4 mètres de béton.
Mais j'essaye de trouver des infos sur le blindages des satellites en orbite autour de la Terre. Le rayonnement cosmique, pardon: les particules cosmiques coutent très cher aux agences spatiales, plus de 10 milliards par an! (http://www.astrosurf.com/luxorion/sa...efaillance.htm)
Si vous avez des infos à ce sujet, merci de me donner des liens.
A plus.
Youri

[XK150]

Re ,
http://depts.washington.edu/physcert...0Shielding.pdf

[Youri Gagarine]

Re ,
http://depts.washington.edu/physcert...0Shielding.pdf

Super, merci pour le lien.
Et est ce qu'on peut comparer l'énergie d'un flux de photons solaires reçus au niveau de sol et celle d'un flux de particules cosmiques reçues par les satellites en orbite basse.
On sait qu'il y a en moyenne une particule cosmique d'énergie moyenne 10¹¹ eV/m²/sec
On sait qu'un flux de photon solaire est composé de 4,5.10^¹⁷ photon par cm2 et par s. Chaque photon a une énergie moyenne de 1.1 eV.
Est ce qu'on peut comparer un flux de photon/sec à un flux de particules cosmiques?
Merci!

[XK150]

Re ,

Comparer vis à vis de quoi ? Vis à vis de quel effet ? Tant que ce n'est pas précisé , aucune réponse possible ...

Et ici non plus d'ailleurs : https://www.ilephysique.net/sujet-in...ue-296127.html

[Youri Gagarine]

Ah, je suis repéré!
Non sérieux.
J'essaye de comprendre pourquoi les caméras utilisées dans l'imagerie spatiale, satellites météo par exemple, semblent ne jamais montrer aucun problème provenant du rayonnement cosmique qui semble pourtant assez puissant.
Je sais que ce matériel a reçu un blindage spécifique, je sais aussi qu'il y a un traitement post image pour "diluer" les dégats causés par ce rayonnement.
Mais je cherchais à comparer l'énergie du flux de photons reçus par un appareil photo exposé au soleil, à l'énergie reçue d'un flux de particules cosmique par un capteur photo dans l'espace.
...et c'est compliqué!

[XK150]

Re ,
Votre problème se rapporte au " durcissement électronique " , vaste sujet ... https://fr.wikipedia.org/wiki/Durcis...(électronique)

Il y a de la doc sur le Net , sans doute incomplète , car les militaires sont aussi sérieusement concernés .

Vous ne comparerez jamais un photon de 2 eV avec un proton de 10 GeV : encore une fois vis à vis de QUEL EFFET ???

[Youri Gagarine]

Vous ne comparerez jamais un photon de 2 eV avec un proton de 10 GeV :

Pourquoi?
Parce que le niveau d'énergie n'est pas comparable?

encore une fois vis à vis de QUEL EFFET ???

Quel effet? L'impact d'une particule cosmique d'énergie moyenne, sur les capteurs photoélectriques de la caméra d'un satellite.

[XK150]

re ,
Oui , mettez tout en J , Il y a plus de différence qu' entre une puce et une fusée Saturne !

WIKI :" ... possédait une énergie de 3×10^20 eV, c'est-à-dire une grandeur macroscopique de 50 J correspondant à l'énergie cinétique d'une balle de baseball lancée à 96 km/h "
Cela paraît juste incroyable pour UN proton. Un tel proton entraîne des milliards de particules secondaires diverses après interaction qui , elles-mêmes vont ...etc ...etc ....

L'impact sur les capteurs se décompose en plusieurs effets physiques - WIKI y fait bien allusion - qui dépendent de la nature des particules et de leur énergie .
Par exemple , ce qui est certain , c'est qu'un photon de 2 eV ne produira JAMAIS un défaut cristallin comme peut le faire un neutron cosmique , même de quelques MeV.
C'est pourquoi , il n'y a rien à comparer .

Recenser tous les effets connus de dégâts dans les matériaux pour chaque particule cosmique en fonction de leur énergie .
Appliquer ces effets en fonction de la densité relative des particules cosmiques , et des particules secondaires produites .
L'énergie va diminuer peu à peu , continuer les calculs jusqu'à ce qu'elle soit nulle ....
Il faut des codes de calcul de type Monte-Carlo qui analysent chaque particule choc après choc .

C'est juste un schéma d'études possible ( il faut posséder des codes de calculs et les machines qui vont avec ...).
C'est certain que c'est étudié par des équipes spécialisées . A mon niveau , je ne sais même pas dire quel serait l'effet prépondérant .