La impresión del artista del Campo Base de Marte en órbita alrededor de Marte. Cuando comiencen las misiones a Marte, uno de los mayores riesgos será el que plantea la radiación espacial. Crédito de imagen: Lockheed Martin
Por Matt Williams, para Universe Today Octubre 14 de 2017
Cuando se trata de planear misiones a Marte y otros lugares distantes en el Sistema Solar, la amenaza que representa la radiación se ha convertido en algo así como un elefante en la habitación. Ya sea que se trate del viaje a Marte propuesto por la NASA, los planes de SpaceX de realizar vuelos regulares a Marte o cualquier otro plan para enviar misiones tripuladas más allá de la órbita terrestre baja (LEO), la exposición a largo plazo a la radiación espacial y los riesgos para la salud que esto supone un problema innegable
Pero como dice el viejo dicho, "para cada problema, hay una solución"; por no mencionar, "la necesidad es la madre de la invención". Y como lo señalaron recientemente representantes del Programa de Investigación Humana de la NASA, el desafío planteado por la radiación espacial no disuadirá a la agencia de sus objetivos de exploración. Entre la protección contra la radiación y los esfuerzos dirigidos a la mitigación, la NASA planea continuar con la misión a Marte y más allá.
Desde el comienzo de la Era Espacial, los científicos han entendido cómo más allá del campo magnético de la Tierra, el espacio está permeado por la radiación. Esto incluye Rayos Cósmicos Galácticos (GCR), Eventos de Partículas Solares (SPEs) y Cinturones de Radiación Van Allen, que contiene radiación espacial atrapada. También se ha aprendido mucho a través de la ISS, que sigue brindando oportunidades para estudiar los efectos de la exposición a la radiación espacial y la microgravedad.
El campo magnético y las corrientes eléctricas dentro y alrededor de la Tierra generan fuerzas complejas que tienen un impacto inconmensurable en la vida cotidiana. Crédito de la imagen: ESA / ATG medialab
Por ejemplo, a pesar de que orbita dentro del campo magnético de la Tierra, los astronautas reciben más de diez veces la cantidad de radiación que las personas experimentan en promedio aquí en la Tierra. La NASA puede proteger a las tripulaciones de las SPE al aconsejarles que busquen refugio en áreas más pesadamente protegidas de la estación, como el módulo de servicio Zvezda construido en Rusia o el laboratorio Destiny construido en los Estados Unidos.
Sin embargo, los GCR son más un desafío. Estas partículas energéticas, que se componen principalmente de protones de alta energía y núcleos atómicos, pueden provenir de cualquier lugar dentro de nuestra galaxia y son capaces de penetrar incluso el metal. Para empeorar las cosas, cuando estas partículas atraviesan material, generan una reacción de partículas en cascada, enviando neutrones, protones y otras partículas en todas las direcciones.
Esta "radiación secundaria" a veces puede ser un riesgo mayor que los propios GCR. Y estudios recientes han indicado que la amenaza que representan para el tejido vivo también puede tener un efecto de cascada, donde el daño a una célula puede extenderse a otros. Como explicó la doctora Lisa Simonsen, un científico del elemento de radiación espacial con el HRP de la NASA:
"Una de las partes más desafiantes para el viaje humano a Marte es el riesgo de exposición a la radiación y las consecuencias para la salud a largo y largo plazo de la exposición. Esta radiación ionizante viaja a través de los tejidos vivos, depositando energía que causa daño estructural al ADN y altera muchos procesos celulares ".
Para abordar este riesgo, la NASA actualmente está evaluando diversos materiales y conceptos para proteger a las tripulaciones de los GCR. Estos materiales se convertirán en parte integral de futuras misiones en el espacio profundo. En el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA (NSRL) se están llevando a cabo actualmente experimentos relacionados con estos materiales y su incorporación a vehículos de transporte, hábitats y trajes espaciales.
Al mismo tiempo, la NASA también está investigando contramedidas farmacéuticas, que podrían resultar más efectivas que el blindaje contra la radiación. Por ejemplo, el yoduro de potasio, el ácido dietilentriamina pentaacético (DTPA) y el colorante conocido como "azul prusiano" se han utilizado durante décadas para tratar la enfermedad por radiación. Durante las misiones a largo plazo, es probable que los astronautas necesiten tomar dosis diarias de medicamentos de radiación para mitigar la exposición a la radiación.
Las tecnologías de detección y mitigación de la radiación espacial también se están desarrollando a través de la División de Sistemas Avanzados de Exploración de la NASA. Estos incluyen el Asesor de Radiación Electrónico Híbrido para la nave espacial Orion, y una serie de dosímetros personales y operacionales para la ISS. También hay instrumentos existentes que se espera que desempeñen un papel importante cuando comience la misión tripulada a Marte.
¿Quién puede olvidar el Detector de Evaluación de Radiación (RAD), que fue uno de los primeros instrumentos enviados a Marte con el propósito específico de informar futuros esfuerzos de exploración humana. Este instrumento es responsable de identificar y medir la radiación en la superficie marciana, ya sea la radiación del espacio o la radiación secundaria producida por los rayos cósmicos que interactúan con la atmósfera y la superficie de Marte.
Representación del artista de un rover en la superficie de Marte. Los investigadores están desarrollando conceptos de protección para vehículos de transporte, hábitats y trajes espaciales para proteger a los futuros astronautas en un viaje a Marte. Créditos de imagen: NASA
Debido a estos y otros preparativos, muchos en la NASA tienen naturalmente la esperanza de que los riesgos de la radiación espacial pueden y serán tratados. Como Pat Troutman, el Jefe de Análisis Estratégico de Exploración Humana de la NASA, declaró en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
"Algunas personas piensan que la radiación evitará que la NASA envíe personas a Marte, pero esa no es la situación actual. Cuando agregamos varias técnicas de mitigación, somos optimistas y conduciremos a una misión exitosa de Marte con una tripulación saludable que vivirá una vida muy larga y productiva después de que regresen a la Tierra."
Los científicos también participan en estudios en curso sobre clima espacial para desarrollar mejores herramientas de pronóstico y contramedidas. Por último, pero no menos importante, varias organizaciones están buscando desarrollar naves espaciales más pequeñas y más rápidas para reducir los tiempos de viaje (y, por lo tanto, la exposición a la radiación). En conjunto, todas estas estrategias son necesarias para vuelos espaciales de larga duración a Marte y otros lugares a lo largo del Sistema Solar.
De acuerdo, todavía hay una investigación considerable que debe hacerse antes de poder decir con certeza que las misiones tripuladas a Marte y más allá estarán a salvo, o al menos no supondrán riesgos inmanejables. Pero el hecho de que la NASA esté ocupada atendiendo estas necesidades desde múltiples ángulos demuestra cuán comprometidos están de ver que tal misión suceda en las próximas décadas.
La impresión del artista de la nave espacial interplanetaria acercándose a Marte. Crédito de la imagen: SpaceX
"Marte es la mejor opción que tenemos ahora para expandir la presencia humana a largo plazo", dijo Troutman. "Ya hemos encontrado recursos valiosos para sostener a los humanos, como el hielo de agua justo debajo de la superficie y la evidencia geológica y climática pasada de que Marte en un momento tenía condiciones adecuadas para la vida. Lo que aprendemos sobre Marte nos dirá más sobre el pasado y el futuro de la Tierra y puede ayudar a responder si la vida existe más allá de nuestro planeta ".
Más allá de la NASA, Roscosmos, la Agencia Espacial Nacional China (CSNA) también ha expresado su interés en llevar a cabo misiones tripuladas al planeta rojo, posiblemente entre la década de 2040 o tan tarde como la de 2060. Mientras que la Agencia Espacial Europea (ESA) no tiene planes activos para enviar astronautas a Marte, ven el establecimiento de una Aldea Lunar Internacional como un paso importante hacia ese objetivo.
Más allá del sector público, compañías como SpaceX y organizaciones sin fines de lucro como MarsOne también están investigando posibles estrategias para proteger y mitigar la radiación espacial. Elon Musk ha sido bastante vocal (especialmente últimamente) acerca de sus planes para realizar viajes regulares a Marte en un futuro cercano utilizando el Sistema de Transporte Interplanetario (ITS), también conocido como BFR, por no hablar de establecer una colonia en el planeta.
Y Baas Landsdorp ha indicado que la organización que fundó para establecer una presencia humana en Marte encontrará formas de abordar la amenaza que representa la radiación, independientemente de lo que diga un cierto informe del MIT. Independientemente de los desafíos, simplemente no hay escasez de personas que quieran ver a la humanidad ir a Marte, y posiblemente incluso quedarse allí.
Y asegúrese de consultar este video sobre el Programa de Investigación Humana, cortesía de la NASA:
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