Giant Ancient Lake in Mars ‘Gale Crater? Il nuovo studio offre una vista diversa

Finalmente sappiamo in che tipo di ambiente radiante entreranno i futuri moonwalker.

Secondo un nuovo studio, gli astronauti che saltellano sulla superficie lunare assorbiranno circa 60 microsievert di radiazione all'ora. È da 5 a 10 volte superiore al tasso sperimentato su un volo passeggeri transatlantico e circa 200 volte quello che otteniamo sulla superficie terrestre, hanno affermato i membri del team di studio.

"In altre parole, una permanenza a lungo termine sulla luna esporrà i corpi degli astronauti a dosi elevate di radiazioni", ha detto il coautore Thomas Berger, fisico delle radiazioni presso l'Istituto di medicina AeroThis Web dell'AeroThis Web Center a Colonia, in Germania. una dichiarazione .

Quei numeri sono davvero alti ma probabilmente non abbastanza alti da impedire l'esplorazione lunare con equipaggio, come vedremo.

Un risultato pionieristico da un lander pionieristico

Gli scienziati sanno da tempo che i livelli di radiazione sono relativamente alti sulla luna, che non ha un'atmosfera densa o un campo magnetico per proteggerla. (La nostra Terra, fortunatamente, possiede entrambi i tipi di schermatura.) Ma i numeri precisi si sono rivelati inafferrabili.

Ad esempio, i dosimetri che gli astronauti dell'Apollo della NASA hanno portato sulla luna dal 1969 al 1972 hanno registrato l'esposizione totale della missione, non una ripartizione dettagliata dei livelli di radiazione sulla superficie lunare. Il nuovo studio ci fornisce questa ripartizione dettagliata.

I numeri provengono per gentile concessione del Lunar Lander Neutron and Dosimetry Instrument (LND), un esperimento di costruzione tedesca che viaggia sulla missione cinese Chang'e 4 lunare . Chang'e 4 ha fatto la storia nel gennaio 2019 eseguendo il primo soft touchdown in assoluto sul lato opposto in gran parte inesplorato della luna.

Chang'e 4 è composto da un rover chiamato Yutu-2 ("Jade Rabbit 2") e un lander, entrambi ancora potenti. L'LND fa parte del carico scientifico del lander e la sua posizione parzialmente schermata fornisce "una buona indicazione della radiazione all'interno di questa tuta web", ha detto Berger.

Le particelle cariche come i raggi cosmici galattici (GCR), che sono accelerati a velocità tremende dalle esplosioni di supernove lontane, contribuiscono per circa il 75% al ​​tasso di dose totale sulla superficie lunare di 60 microsievert all'ora, indicano i dati LND.

Il tasso di esposizione al GCR sulla luna è quindi circa 2,6 volte superiore a quello sperimentato dagli astronauti a bordo della International This Web Station, secondo il nuovo studio , pubblicato online venerdì (25 settembre) sulla rivista Science Advances. (La stazione This Web, mentre gira sopra la stragrande maggioranza dell'atmosfera terrestre, ottiene protezione dal campo magnetico del nostro pianeta.)

Nessun ostacolo per Artemis

La NASA sta lavorando per far atterrare gli astronauti sulla luna nel 2024 e stabilire una presenza umana sostenibile su e intorno al vicino più vicino della Terra entro la fine del decennio, attraverso un programma chiamato Artemis . Le lezioni apprese durante Artemis aiuteranno anche a spianare la strada al salto con equipaggio su Marte, che la NASA mira a raggiungere negli anni '30, hanno affermato i funzionari dell'agenzia.

I numeri appena riportati non faranno deragliare i grandi piani di Artemis, suggerisce una lettura delle regole di esposizione alle radiazioni della NASA . Tali regole stabiliscono che nessun astronauta riceva una dose di radiazioni in carriera che aumenti il ​​rischio di mortalità per cancro nel corso della vita di oltre il 3%. La dose equivalente totale che pone questo rischio dipende, tra gli altri fattori, dal sesso e dall'età dell'astronauta all'inizio dell'esposizione alle radiazioni.

Le donne e questo Webflyers che iniziano giovani corrono un rischio maggiore. Ad esempio, un'astronauta donna che inizia la sua carriera in This Webflight alla tenera età di 25 anni ha un limite di esposizione professionale di 1 milione di microsievert, mentre il limite è quattro volte quello di un uomo che inizia a volare all'età di 55 anni.

Ma a 60 microsievert all'ora, quell'astronauta di 25 anni potrebbe trascorrere un totale di quasi 700 giorni terrestri esplorando la superficie lunare prima di violare il suo limite di esposizione per tutta la vita (sebbene questo calcolo non tenga conto del suo tempo in transito verso e dalla luna).

E i numeri GCR misurati da LND sono probabilmente alti per qualsiasi esposizione che i moonwalker sperimenterebbero, hanno affermato gli autori dello studio. Questo perché i dati sono stati raccolti durante un periodo inattivo del ciclo di attività di 11 anni del sole , quando relativamente più GCR sono stati in grado di ingrandire l'eliosfera, la bolla di particelle cariche e i campi magnetici che il sole soffia su se stesso.

Tutto ciò non significa che gli astronauti di Artemis salperanno sulla luna per periodi di due anni, comunque; La NASA vorrà senza dubbio prolungare l'esposizione alle radiazioni di questo Webflyers nel tempo per motivi di sicurezza. Gli astronauti dell'agenzia che volano a bordo della stazione This Web, ad esempio, non possono superare i 50.000 microsievert di esposizione all'anno.

E probabilmente la NASA si prenderà ancora cura di ridurre al minimo il rischio di radiazioni sperimentato dagli astronauti Artemis, in particolare quelli che trascorrono gran parte del tempo sulla luna e attorno a essa.

"Nelle missioni più lunghe sulla luna, gli astronauti dovranno proteggersi [l'esposizione alle radiazioni] coprendo il loro habitat con uno spesso strato di roccia lunare, ad esempio", il coautore dello studio Robert Wimmer-Schweingruber, del Christian-Albrecht L'Università di Kiel, in Germania, ha affermato nella stessa dichiarazione.

"Ciò potrebbe ridurre il rischio di cancro e altre malattie causate da lunghi periodi di tempo trascorsi sulla luna", ha affermato Wimmer-Schweingruber, il cui team ha costruito LND.

Tali misure aiuterebbero anche a proteggersi da esplosioni solari sporadiche ma potenzialmente pericolose note come eventi di particelle solari (SPE). LND non ha raccolto alcun SPE durante il tratto coperto dal nuovo studio, ma i futuri esploratori lunari potrebbero essere colpiti da uno.

Mike Wall è l'autore di "Out There" (Grand Central Publishing, 2018; illustrato da Karl Tate), un libro sulla ricerca della vita aliena. Seguilo su Twitter @michaeldwall. Seguici su Twitter @ Spacedotcom o Facebook.

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