Méthode et validation

Comment LogAloft calcule la dose de rayonnement cosmique d’un vol, ce qui entre dans le calcul, et comment les chiffres se comparent aux mesures faites à bord d’avions. Mis à jour le 3 octobre 2026.

• En bref
• Ce qui est mesuré
• Le modèle
• La trajectoire
• Le Soleil et le champ magnétique
• Tempêtes solaires
• Comparaisons
• Ce que ce n’est pas
• Sources

Ce qui est mesuré

LogAloft donne la dose efficace en microsieverts (µSv ; 1 000 µSv = 1 mSv), avec la pondération de la Publication 103 de la CIPR, la norme internationale actuelle utilisée par la directive européenne de radioprotection et par la FAA. La dose efficace est celle qui s’additionne d’une source à l’autre : un vol, une radiographie du thorax et un scanner s’expriment tous ainsi.

Dans les Réglages, vous pouvez afficher deux autres grandeurs issues du même calcul :

• Dose efficace CIPR 60, la pondération de 1990 que certaines compagnies utilisent encore. Elle est 26 à 33 % plus élevée en croisière, surtout parce qu’elle compte davantage les neutrons. Si les chiffres de votre compagnie dépassent les nôtres d’environ 30 %, c’est probablement cela.
• H*(10), équivalent de dose ambiant, ce que lisent les dosimètres embarqués : 4 à 17 % au-dessus de la CIPR 103 en croisière.

Les deux viennent de CARI-7A calculé avec ses autres grandeurs en 1 488 points (31 lieux, 12 altitudes, 4 niveaux d’activité solaire), gardés en tables de rapports sur la même grille que les doses. Votre relevé est toujours tenu en CIPR 103 ; les deux autres sont affichées à partir de lui.

Le modèle

LogAloft utilise CARI-7A (version 4.2.0), développé par l’Institut médical aérospatial civil de la FAA : les rayons cosmiques galactiques qui atteignent la Terre, modulés par le Soleil, triés par le champ magnétique terrestre et suivis à travers l’atmosphère avec des tables de gerbes de particules calculées avec MCNPX. Le Consejo de Seguridad Nuclear espagnol le recommande pour les équipages, et c’est la référence du guide de la FAA (AC 120-61B).

• CARI-7A a été calculé à l’avance sur une grille de 3 168 points : 24 niveaux de coupure géomagnétique, 11 niveaux d’activité solaire et 12 altitudes de 10 000 à 45 000 ft. La dose d’un vol est le débit de dose lu sur cette grille chaque minute le long de sa trajectoire, additionné.
• Sous 10 000 ft, une courbe issue de calculs CARI-7A à basse altitude, aux latitudes polaires et équatoriales.
• Comparée à CARI-7A calculé directement en 1 488 points : la grille concorde en moyenne et reste à moins de 1,5 % partout.
• Aucun blindage de l’avion n’est appliqué, comme le font les compagnies, les autorités et la FAA. La structure et le contenu de l’avion réduisent un peu la dose : environ 5 % au poste de pilotage d’un modèle d’A340 (Battistoni et al., 2005) et 12–16 % en moyenne dans la cabine d’un modèle de 777 (Wang et al., 2023) ; l’omettre place donc le résultat du côté haut. Vous pouvez l’appliquer dans les Réglages.

La trajectoire

La dose dépend surtout du temps passé en croisière, de l’altitude et de la distance à l’équateur. LogAloft utilise, par ordre de préférence :

1. La trajectoire volée : positions et altitudes enregistrées par les réseaux de suivi des vols, récupérées environ 30 minutes après l’atterrissage (Pro), ou un fichier GPS ou avionique que vous ajoutez. Les trous au-dessus des océans sont comblés par les niveaux que vous saisissez ou par les routes océaniques publiées.
2. La route du jour, pour un vol pas encore effectué ou sans trajectoire : les voies aériennes et routes océaniques qu’un régulateur planifierait avec les vents du jour, le niveau de croisière du plan de vol quand le numéro de vol en a un, et des montées par paliers selon le type d’avion. Hors des routes océaniques, le chemin que la même compagnie a suivi entre ces aéroports ces dernières semaines, quand nous avons ses trajectoires. En contournant l’espace aérien fermé à cette compagnie ce jour-là : les bulletins de zones de conflit du régulateur européen (EASA) pour les compagnies européennes, les interdictions de la FAA pour les américaines, par date (la liste en vigueur ; contours des FIR du VATSIM VAT-Spy Data Project, CC BY-SA 4.0).
3. Votre propre route et vos niveaux, quand vous les saisissez.

Sur 20 vols long-courriers de septembre 2026, la trajectoire planifiée a donné une dose à 3 % en moyenne de la dose le long de la trajectoire réelle ; en prédisant aussi les heures et les niveaux, à 9 %. Sur 42 vols de toutes longueurs, l’estimation avant le départ s’écartait de 3 µSv en moyenne. Chaque vol indique laquelle de ces sources il a utilisée.

Le Soleil et le champ magnétique terrestre

• Activité solaire. Le vent solaire repousse les rayons cosmiques galactiques ; quand le Soleil est actif, la dose en altitude baisse, jusqu’à environ un tiers entre le minimum et le maximum solaire. LogAloft utilise les valeurs mensuelles de modulation solaire de la FAA (potentiel héliocentrique) et, pour les mois que la FAA n’a pas encore publiés, une estimation à partir des moniteurs à neutrons.
• Blindage magnétique. Le champ terrestre dévie les particules les moins énergétiques, moins près des pôles. LogAloft utilise les cartes de rigidité de coupure verticale de CARI-7A de 1965 à 2010, ramenées à la date du vol ; le champ évolue lentement.

Tempêtes solaires

Quelques fois par cycle solaire, le Soleil émet des particules assez énergétiques pour atteindre les altitudes de vol (un événement à particules solaires, ou une augmentation au niveau du sol). Elles ajoutent de la dose pendant des heures, surtout sur les routes polaires et de haute latitude.

• La recherche de vol affiche la météo spatiale du jour et, lors d’une augmentation au niveau du sol, ajoute une estimation tirée des moniteurs à neutrons polaires (la méthode SiGLE, calibrée sur des mesures du Concorde).
• Le carnet de vol garde le rayonnement cosmique galactique comme relevé. Dans les Réglages, vous pouvez aussi ajouter les tempêtes solaires : LogAloft lit chaque heure le modèle NAIRAS de la NASA, garde les heures où une tempête élève la dose (25 % ou plus au-dessus du niveau calme dans les régions polaires à 20 km, avec l’indicateur de NAIRAS quand il existe) et ajoute l’excédent le long de chaque vol qui l’a traversée. Cela remonte à l’augmentation au niveau du sol du 11 novembre 2025. Les doses de tempête sont bien moins précises que le reste : les modèles ont différé de 30 à 50 % sur les événements passés, donc LogAloft les affiche à part sur chaque vol.
• Les orages géomagnétiques (ceux des aurores) affaiblissent le blindage magnétique pendant un jour ou deux ; au FL350, ils augmentent le débit de dose d’environ 46 à 69 % près de l’équateur, selon l’activité solaire (environ 59 % en moyenne dans les conditions de juillet 2026), d’environ 1 % au-dessus de l’Amérique du Nord à environ 30 % au-dessus de l’Asie de l’Est à 45° N, et de moins de 10 % à partir de 55° N (presque rien au-dessus de l’Amérique du Nord). La recherche de vol en tient compte, et le carnet aussi quand le réglage des tempêtes est activé (Kp 5 et plus, de GFZ Potsdam ; la rigidité de coupure est abaissée comme le fait CARI-7A).

Comparaisons

La vérification publiée la plus soignée des modèles de dose en aviation (Meier et al., 2018) a utilisé des mesures de référence de H*(10) faites à bord à des positions, altitudes et dates connues. Les chiffres de LogAloft en ces six points :

Débits de dose en µSv par heure, H*(10). Écart moyen 5 %, maximal 10 % ; CARI-7A calculé directement faisait 6 % en moyenne dans l’article.

• Entre modèles. Dans la comparaison EURADOS de onze codes, la plupart des résultats étaient à 10 % de la médiane et presque tous à ±30 % ; EURADOS demande que tout code concorde avec les mesures à 30 %. Le régulateur espagnol accepte des résultats entre 33 % en dessous et 50 % au-dessus de la valeur réelle.
• Face au relevé d’une compagnie. Le relevé de dose d’une compagnie européenne pour six vols long-courriers a été reproduit avec CARI-7A à environ 5 % près, en pondération CIPR 60 et en croisière vers FL410 ; c’est à cela que sert le réglage CIPR 60.
• Sur les routes vers l’Amérique du Sud. Iberia et le CIEMAT espagnol ont mesuré 63 vols en 2001–2004 avec un compteur proportionnel équivalent tissu (TEPC), dont 29 vers l’Amérique du Sud, y compris Madrid–Bogotá aller et retour (Sáez Vergara et al., 2004 et 2009). Avec les mêmes données que l’article a fournies aux codes (date, durée, altitude moyenne, orthodromie), LogAloft est en moyenne 6 % sous les mesures (±8 %), chaque vol dans les ±30 % exigés en Espagne, comme EPCARD, le code d’Iberia (7 % en dessous). Madrid–Bogotá : 24,3 µSv contre 24,4 mesurés.
• Face aux valeurs de référence de l’ICRU. Le rapport 84 de l’ICRU (2010) a ajusté environ 20 000 mesures à bord de 1992 à 2006 et publie des débits de dose de référence pour FL310, FL350 et FL390, pour des coupures de 0 à 17 GV, en janvier 1998, 2000 et 2002. Sur ces 162 points, LogAloft est en moyenne 4 % en dessous en H*(10) (de 20 % en dessous à 15 % au-dessus), et 5 % en dessous en dose efficace avec la conversion du rapport lui-même. Tous les points sont dans les ±30 % que l’ICRU recommande pour vérifier un calcul de dose. Selon la latitude : 5 % au-dessus aux hautes latitudes, 3 % en dessous aux latitudes moyennes et 9 % en dessous près de l’équateur, où LogAloft sous-estime un peu.
• Modèles plus récents. Certains codes plus récents (par exemple ACORDE) donnent des doses plus élevées sur les vols longs. Leurs comparaisons portent jusqu’ici sur CARI-7A, pas sur des mesures à bord ; LogAloft ajoutera tout modèle disponible publiquement et vérifié par des mesures.

Ce que ce n’est pas

• Pas un dosimètre. Rien n’est mesuré pendant votre vol ; c’est un calcul par modèle, comme ceux qu’utilisent compagnies et autorités.
• Pas un relevé officiel de dose. Là où la loi en exige un (dans l’UE, pour les équipages susceptibles de dépasser 1 mSv par an), c’est celui de votre compagnie. LogAloft vous donne votre propre relevé à garder et à comparer.
• Pas un avis médical. Ce qu’une dose signifie pour votre santé est une question pour votre médecin ; le centre d’aide de LogAloft explique comment les doses se comparent à l’imagerie médicale et aux limites légales.

Sources

1. FAA Civil Aerospace Medical Institute, CARI-7 et CARI-7A ; Copeland, CARI-7A: development and validation, Radiation Protection Dosimetry (2017).
2. Publication 103 de la CIPR (2007) et Publication 60 (1990) ; sur leur différence, Meier et Matthiä (2019).
3. Sáez Vergara, Romero Gutiérrez, Rodríguez Jiménez et Domínguez-Mompell Román, In-flight measured et predicted ambient dose equivalent et latitude differences on effective dose estimates, Radiation Protection Dosimetry 110 (2004); Sáez Vergara et Domínguez-Mompell Román, The implementation of cosmic radiation monitoring in routine flight operation of IBERIA, Radiation Protection Dosimetry 136 (2009).
4. ICRU, Report 84: Reference Data for the Validation of Doses from Cosmic-Radiation Exposure of Aircraft Crew, Journal of the ICRU 10(2) (2010), tableaux 6.1–6.4 ; l’ajustement sous-jacent : Wissmann, Reginatto et Möller, The ambient dose equivalent at flight altitudes: a fit to a large set of data using a Bayesian approach, Journal of Radiological Protection 30 (2010).
5. Meier et al., First steps toward the verification of models for the assessment of the radiation exposure at aviation altitudes, Space Weather (2018).
6. Rapport EURADOS 2012-03, comparaison des codes de dose des équipages ; rapport EURADOS 2021-03 sur les événements à particules solaires.
7. NASA, NAIRAS 3.0 (données de l’archive ISWA de la NASA) ; Mertens et al. (2013) sur sa validation.
8. Lantos et Fuller (2003), la méthode SiGLE pour les augmentations au niveau du sol, Radiation Protection Dosimetry.
9. Consejo de Seguridad Nuclear, exposition des équipages au rayonnement cosmique ; directive 2013/59/Euratom, article 35 ; circulaire consultative de la FAA 120-61B.

Données, crédits et autres sources

Moteur de dose : FAA CARI-7A (le modèle utilisé par la FAA elle-même), dose efficace ICRP-103, rayons cosmiques galactiques, sans blindage de l’avion. Rigidités de coupure magnétique issues des propres cartes de CARI pour 1965–2010, interpolées selon la date (le champ dérive). Vérifié par rapport à l’intégrateur de vol de CARI-7A sur 82 vols, écart maximal 0,8 %. Modulation solaire selon la table mensuelle du potentiel héliocentrique de la FAA.

Activité solaire : les GLE (augmentations au niveau du sol) sont estimées à partir des moniteurs à neutrons polaires (NMDB) avec la méthode SiGLE (Lantos & Fuller 2003) ; les décroissances Forbush à partir des mêmes données ; le Kp provient du GFZ Potsdam ; les protons de NOAA GOES.

Les orages géomagnétiques (Kp ≥ 5) affaiblissent le bouclier magnétique : la rigidité de coupure est réduite comme le fait CARI-7A (méthode d’Al Anid), ce qui, au FL350, augmente le débit de dose d’environ 46 à 69 % près de l’équateur, selon l’activité solaire (environ 59 % en moyenne dans les conditions de juillet 2026), d’environ 1 à 30 % à 45° N selon la longitude (le moins au-dessus de l’Amérique du Nord, environ 22 % au-dessus de l’Europe), de moins de 10 % à partir de 55° N et de quelques pour cent sur les routes de l’Atlantique Nord (environ 2,5 % sur New York–Londres) ; le Kp du vol provient du GFZ Potsdam.

Pour les mois que la FAA n’a pas encore publiés, le niveau du cycle solaire est une estimation en temps réel à partir du moniteur à neutrons d’Oulu (comptage moyen sur 27 jours, ajusté sur la table FAA 2010–2026 ; environ ±24 MV, ~1 % sur la dose), au lieu de reprendre le dernier mois publié.

Limites : directive 2013/59/Euratom du Conseil de l’UE (les navigants au-delà de 1 mSv par an font l’objet d’une évaluation individuelle ; l’enfant à naître ≤ 1 mSv pour le reste de la grossesse ; 6 mSv par an entraînent une surveillance renforcée), circulaire consultative FAA 120-61B, paragraphe 7c (0,5 mSv par mois pour l’enfant à naître d’une navigante enceinte), publication ICRP 132 (niveau de référence de 5 à 10 mSv par an pour les plus exposés), ICRP 103 (limite professionnelle de 20 mSv par an ; environ 1 mSv pour l’enfant à naître pendant le reste d’une grossesse déclarée).

Deux chiffres, deux niveaux de certitude. La dose galactique est fiable à environ ±20 % près — le modèle est vérifié par des dosimètres embarqués sur des centaines de vols, le champ de rayonnement évolue lentement, et les seules données d’entrée sont votre position, votre altitude et le mois. Le supplément dû aux tempêtes solaires est en général fiable à environ ±50 %, et pour une seule tempête forte l’écart peut approcher un facteur deux ; cela tient à la nature du phénomène, pas à un raccourci : un moniteur à neutrons au sol compte ce qui atteint le niveau de la mer, mais la dose au FL350 dépend du spectre d’énergie de la tempête (un événement « mou » se voit à peine au sol mais délivre une dose en altitude ; un événement « dur », l’inverse) et de sa direction, qu’un taux de comptage ne peut pas indiquer. La méthode est étalonnée sur les rares tempêtes mesurées à bord d’avions — dosimètres du Concorde en 1989 et 2000 — et les mesures en vol d’une même tempête divergent entre elles d’autant. C’est pourquoi la dose des tempêtes est affichée sur sa propre ligne et n’est ajoutée aux totaux que si vous le demandez.

Ponctualité : DOT américain (BTS). Points : AIP nationales et FAA CIFP. Altitudes des aéroports : OurAirports. Déclinaison magnétique : le World Magnetic Model (NOAA et le British Geological Survey). Noms des compagnies : OpenFlights (ODbL). Météo : NASA GIBS (GOES, Himawari, IMERG), NOAA (mosaïque satellite mondiale nowCOAST ; taux de pluie GOES-19 et GOES-18), Iowa State Mesonet (NEXRAD), EUMETNET OPERA (radar, CC BY 4.0) et Deutscher Wetterdienst (radar, CC BY 4.0). Routes NAT : FAA, archivées chaque jour par ce site. Vents : NOAA GFS ; avant 2021, ERA5 du CEPMMT (contient des informations modifiées du Copernicus Climate Change Service).

Photo de bannière de Pexels (libre d’utilisation sous la licence Pexels).

Pistes en service, lues d’après le trafic récent là où il n’y a pas d’ATIS : contient des informations d’adsb.lol, mises à disposition sous la Open Database License (ODbL) 1.0. Positions des pistes : OurAirports (domaine public).

Risque de cancer : BEIR VII (National Academies, 2006), risque attribuable sur la vie, linéaire sans seuil, ajusté selon l’âge ; épidémiologie des équipages d’après Cican & Silivestru, J. Space Safety Eng. 12 (2025) 615–630.

Les décalages, directs et déviations latérales modifient la dose de bien moins de 1 %. Ce sont l’altitude et la latitude qui comptent.

Sources évaluées par des pairs. Copeland K. CARI-7A: development and validation. Radiat Prot Dosimetry 2017;175:419–431 · Bottollier-Depois JF et al. Comparison of codes assessing galactic cosmic radiation exposure of aircraft crew. Radiat Prot Dosimetry 2009;136:317–323 · Lantos P, Fuller N. History of the solar particle event radiation doses on-board aeroplanes using a semi-empirical model and Concorde measurements. Radiat Prot Dosimetry 2003;104:199–210 · Mertens CJ et al. Geomagnetic influence on aircraft radiation exposure during a solar energetic particle event in October 2003. Space Weather 2010;8:S03006 · Schennetten K et al. The impact of the Gannon storm of May 2024 on the radiation fields at aviation altitudes. Front Astron Space Sci 2024;11:1498910 · National Research Council. BEIR VII Phase 2, 2006 · ICRP Publication 132, Ann ICRP 2016;45(1) · Pukkala E et al. BMJ 2002;325:567 · Pukkala E et al. Int J Cancer 2012;131:2886–2897 · Hammer GP et al. Occup Environ Med 2014;71:313–322 · Blettner M et al. Int J Cancer 2003;106:946–952 · Sanlorenzo M et al. JAMA Dermatol 2015;151:51–58 · McNeely E et al. Environ Health 2018;17:49 · Schubauer-Berigan MK et al. Am J Ind Med 2015;58:252–266 · Tokumaru O et al. J Travel Med 2006;13:127–132 · Buja A et al. Toxicol Ind Health 2005;21:273–282 · Buja A et al. J Womens Health 2006;15:98–105 · Rafnsson V et al. Arch Ophthalmol 2005;123:1102–1105 · Cican F, Silivestru M. J Space Safety Eng 2025;12:615–630 · Patel V et al. JAMA Intern Med 2026. Données : FAA MV-DATES, NMDB, GFZ Potsdam, NOAA SWPC, Bureau of Transportation Statistics du DOT américain, système NOTAM de la FAA, NASA GIBS, Iowa Environmental Mesonet, AIP nationales et FAA CIFP.

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