Este comunicado está disponible en inglés y francés.
Una vez material de ciencia ficción, una misión tripulada a Marte está volviéndose más factible, y un nuevo reporte en el ejemplar del 31 de mayo de Science provee un mayor entendimiento de los peligros de radiación relevantes.
Se ha sabido durante mucho tiempo que la exposición a la radiación es un problema para los participantes en misiones al espacio sideral. Dado que estas misiones pueden tomar años, ellos exponen a cualquier cosa o cualquier persona a bordo de grandes cantidades de partículas de alta energía llamadas Rayos Cósmicos Galácticos (GCRs, por sus siglas en inglés), y las Partículas Energéticas Solares (SEPs, por sus siglas en inglés). Caracterizar la radiación que las aeronaves destinadas para Marte u otros lugares del espacio sideral absorben es esencial para mejorar los vehículos de transporte para mejorar la seguridad de estos vehículos.
Ahora, un reporte de Cary Zeitlin del Instituto de Investigación del Suroeste y colegas detalla el entorno de radiación abordo del Laboratorio Científico de Marte (MSL, por sus siglas en inglés) la nave espacial que transportó al rover Curiosity al suelo marciano en 2011 y 2012. Estudios previos evaluando la exposición a radiación de embarcaciones en el espacio sideral midieron este entorno en vehículos no protegidos, un resultado que no fue ideal en términos de informar el peligro potencial para humanos, quienes solo viajarán al espacio sideral en vehículos con defensas.
"Datos de nuestro estudio son distintos porque el detector de radiación que usamos, Detector Detector de Evaluación de Radiación (RAD, por sus siglas en inglés), estaba bajo bastante protección," explicó el Dr. Zeitlin. El Laboratorio Científico de Marte, del cual Zeitlin y sus colegas tomaron indicaciones, estaba protegido por un complejo escudo mucho más profundo que en las aeronaves Apolo, por ejemplo. "De esta manera nuestra medición es la primera en su tipo".
Durante la mayoría del viaje de 253 días de MSL a Marte, el cual duró desde el 6 de noviembre de 2011 al 6 de agosto de 2012, RAD llevó a cabo detalladas mediciones del entorno de radiación de las partículas energéticas en el interior del MSL, produciendo una rica base de datos. "Estoy perpetuamente entusiasmado de ver a RAD operar tan bien", dijo Zeitlin.
Dado que la protección provista por el MSL es similar a la protección que posiblemente sería utilizada para futuros viajes tripulados al espacio sideral, las dosis reportadas abordo son realistas. Con base en las mediciones, y asumiendo que escudos y el momento en el ciclo solar son similares, así como una duración del viaje de 180 días (la estimación típica de NASA para un vuelo de ida a Marte), Zeitlin y colegas reportan que la dosis de radiación que un astronauta viajando hacia y desde el "Planeta Rojo" experimentaría representaría una gran fracción del límite de duración de vida aceptada.
El tiempo pasado en la superficie marciana añadiría aún más.
Dado que el reporte de Zeitlin y su equipo considera solo la exposición a radiación en el viaje a Marte y de regreso, él dijo que el siguiente paso del equipo es continuar las mediciones de radiación de Curiosity en la superficie de Marte. "Publicar estos resultados dará a la comunidad de investigación información adicional para utilizar en escenarios de evaluación de misiones".
Volver estos datos disponibles es especialmente crítico a la luz de algunos de los escenarios de aterrizaje de Marte considerados por NASA. "En algunos de ellos", explicó Zeitlin, "la secuencia de eventos es el viaje a Marte, seguido de algo así como 500 días en la superficie, y luego el viaje de regreso. El tiempo en la superficie es la parte más larga".
Antes del trabajo de Zeitlin y su equipo, había habido numerosas predicciones modeladas sobre la exposición a la radiación que un astronauta en una misión a Marte experimentaría. Estas predicciones fueron hechas usando modelos que incorporaron estimaciones fundamentadas sobre la distribución de protección de las naves utilizadas, así como conjeturas sobre el estado del ciclo solar, ambos de los cuales afectan las mediciones de radiación.
A este respecto, el Dr. Zeitlin explicó que él se había sorprendido por el estado del ciclo solar durante el viaje de MSL a Marte.
"Con base en predicciones sobre el progreso del ciclo solar de hace unos cuantos años", dijo él, "habríamos esperado estar en o cerca del máximo solar a fines de 2011 y la primera mitad de 2012". El máximo solar está asociado con un fuerte campo magnético, el cual suprime la intensidad de GCRs. En cambio, Zeitlin y colegas han observado un máximo solar muy débil hasta el momento, con relativamente poca actividad solar. "Y por el débil máximo solar", Zeitlin explicó, "el flujo de GCRs estaba del lado elevado".
Aún así, los resultados de este estudio son representativos de un viaje a Marte bajo condiciones de baja a moderada actividad solar y caen en el rango de predicciones previamente modeladas para exposición a radiación en una misión a Marte.
El reporte de Zeitlin y colegas facilitará el mejoramiento de la tecnología de protección en la aeronave que un día llevará a humanos a Marte. Sirve como un primer paso esencial en un proceso iterativo del desarrollo de modelos de transporte espacial.
El Dr. Zeitlin añadió una nota de cautela a aquellos que quieran utilizar los resultados de RAD para hacer pronunciamientos definitivos sobre la factibilidad de una misión humana a Marte. "La exposición a radiación al nivel que medimos está justo en el límite o posiblemente sobre el límite de lo que es considerado aceptable en términos de límites de exposición de carrera definidos por NASA y otras agencias espaciales. Esos límites dependen de nuestro entendimiento de los riesgos a la salud asociados con exposición a radiación cósmica, y hoy en día, ese entendimiento es bastante limitado".
Una comunidad de investigadores está trabajando intensamente para cuantificar mejor los riesgos de radiación.
Zeitlin dijo que es muy excitante el formar parte del Equipo Científico del MSL y la misión más amplia para entender mejor el clima, la geología y mineralogía de Marte. "Tenemos un asiento de primera fila para los resultados conforme llegan a partir de otros instrumentos," dijo él. "Además de nuestro propio trabajo, podemos ver y oír sobre todo el gran trabajo de otros equipos instrumentales están llevando a cabo".
El reporte de Zeitlin et al. fue apoyado por NASA y el Centro Aeroespacial Alemán.
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