Los astronautas experimentarán una enorme exposición a la radiación de partículas durante las misiones a Marte, pero los peligros pueden mitigarse
ByGeorge Dvorsky
Imagen conceptual que muestra una misión tripulada en la superficie marciana.
Imagen conceptual que muestra una misión tripulada en la superficie marciana.Imagen: NASA.
Una colaboración internacional de científicos dice que es seguro para los astronautas volar a Marte y regresar, siempre que la duración de la misión no exceda los 4 años y que los vuelos tripulados al Planeta Rojo coincidan con un ciclo solar bien conocido.
El espacio puede matarte de muchas formas diferentes, siendo la radiación de partículas uno de los peligros más graves. Pequeñas dosis de radiación ionizante no son el problema, en cambio, es la exposición a largo plazo lo que te afectará. Los efectos deletéreos de la radiación de partículas son acumulativos, lo que lleva a problemas de salud como cáncer, daño del sistema nervioso, cataratas, enfermedad por radiación y problemas reproductivos que pueden influir en la salud de los descendientes.
Estos riesgos tienen una relevancia obvia cuando se trata de planificar un viaje con tripulación a Marte, como lo está haciendo la NASA actualmente. El plan es enviar astronautas estadounidenses al Planeta Rojo en apenas 12 años, por lo que es importante que la NASA comprenda las formas en que puede proteger a su tripulación.
De hecho, una vez en el espacio, los astronautas no tendrán la magnetósfera de la Tierra para protegerlos. Incluso con blindaje, la tripulación estará expuesta a partículas energéticas solares y rayos cósmicos galácticos, de los cuales el último es particularmente dañino para la salud humana.
Un equipo internacional de científicos recientemente investigó este tema para saber si una misión de ida y vuelta a Marte podría ser demasiado peligrosa para los humanos, y si el momento exacto en el que se lleven a cabo tales misiones podría compensar los riesgos potenciales. Investigadores de la Universidad de Los Ángeles, California (UCLA), el Instituto de Tecnología de Massahusetts (MIT), el Centro de investigación alemán para las geociencias (GFZ Potsdam) y el Instituto de Ciencia y Tecnología Skolkovo en Moscú, participaron en el estudio, que ha sido publicado en la revista científica Space Weather.
Hicieron sus cálculos haciendo referencia a modelos de radiación de partículas dentro de nuestro sistema solar, y modelos de cómo esta radiación podría afectar la salud humana y el estado de una nave espacial. Los resultados mostraron que una misión al Planeta Rojo no debería exceder los 4 años y que, “si bien la radiación espacial impone limitaciones estrictas y presenta dificultades tecnológicas para la misión humana a Marte, tal misión sigue siendo viable”, escribieron los investigadores en su estudio.
Un hallazgo clave tiene que ver con el momento en el que se lleve a cabo la misión. Los científicos recomiendan que los vuelos a Marte partan durante el máximo solar del Sol, cuando la actividad solar está en su punto máximo (diciembre de 2019 marcó el mínimo solar anterior, es decir, el inicio del ciclo solar actual, con el próximo máximo solar previsto para julio de 2025). El máximo solar puede parecer el peor momento de salida posible, pero los rayos cósmicos galácticos, la más peligrosa de las partículas energéticas, se desvían durante los períodos de mayor actividad solar. Y, de hecho, los rayos cósmicos galácticos están en su nivel más bajo entre 6 y 12 meses después de la actividad solar máxima, según un comunicado de la UCLA.
Esta es una buena noticia, ya que los vuelos promedio a Marte duran alrededor de nueve meses. Un viaje de regreso después de unos dos años en Marte parece totalmente factible. Esto incluiría el tiempo pasado en la superficie marciana, que no está protegida por una magnetósfera. Las misiones a Marte que duren más de 4 años requerirán medidas de protección, como mejores escudos, hábitats subterráneos y posiblemente incluso intervenciones biológicas.
Las próximas mejores ventanas para los vuelos más cortos a Marte aparecerán en 2030 y nuevamente en 2050, con ambas fechas de salida correspondientes a períodos de máximo solar, según la investigación. Curiosamente, “para el ciclo solar anterior, la dosis efectiva más pequeña se habría acumulado para un vuelo que comenzara en el año 2000, durante el máximo solar”, escriben los científicos.
Otro hallazgo clave del estudio tiene que ver con el grosor del blindaje protector de la nave espacial. Los investigadores encontraron que un escudo grueso protegería a la tripulación, pero solo hasta cierto punto. Más allá de un cierto umbral de espesor, el blindaje solo serviría para amplificar la radiación entrante, lo que haría rebotando la radiación dentro de la nave espacial. El blindaje de aluminio con el grosor óptimo designado expondría a los astronautas a 0,5 Sievert durante misiones que duran 1,9 años, mientras que la dosis máxima permitida para la carrera de los astronautas, que es de 1 Sievert, se acumularía después de una misión de 3,8 años, según el estudio, cuyo coautor es Yuri Shprits, geofísico de UCLA.
Sin embargo, como admiten los investigadores, su análisis se limitó al blindaje de aluminio. “Los materiales compuestos, incluidos los compuestos ricos en hidrógeno, a menudo se han discutido para su uso en hábitats del espacio profundo”, escriben. “Los materiales como un compuesto de carbono con un contenido significativo de hidrógeno pueden mejorar potencialmente el blindaje y permitir tiempos de vuelo más largos, ya que los materiales que contienen elementos ligeros dan como resultado flujos más bajos de partículas secundarias [es decir, que rebotan]”.
Así que esta es una muy buena noticia, pero muestra cuánto trabajo queda por hacer para proteger a los astronautas durante misiones de larga duración. El nuevo artículo ni siquiera aborda los efectos nocivos de la microgravedad, que también es muy mala para la salud humana. Estamos muy motivados en lo que se trata de explorar y vivir en Marte, pero hacerlo seguro será un desafío formidable.