El ex alumno de Skoltech, el Dr. Mikhail Dobynde, y sus colegas de los EE. UU. Y Alemania han identificado una ventana de oportunidad para un vuelo espacial tripulado a Marte y de regreso a mediados de la década de 2030.
Según las simulaciones realizadas por el equipo, ese período será favorable en términos de las posiciones relativas de los planetas y la actividad solar, con la radiación emitida por el sol compensando los rayos cósmicos más peligrosos del espacio interestelar. Los hallazgos se publican en Space Weather .
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Con un interés renovado en los vuelos espaciales tripulados, las agencias espaciales nacionales y las corporaciones privadas están considerando la Luna y Marte como los destinos más atractivos para las próximas décadas. Pero si bien las noticias sobre la carrera espacial entre Virgin Galactic, Blue Origin y SpaceX pueden hacer que parezca que las fechas de lanzamiento anteriores son siempre mejores, el clima espacial en realidad tiene una voz importante en cuanto a cuándo una determinada misión es posible o factible.
El peligro de radiación en el espacio es una preocupación importante en cualquier misión a largo plazo. Es más que insalubre para los astronautas, y hay un límite en la cantidad de blindaje que se puede colocar en una nave espacial antes de que se vuelva demasiado pesada y costosa de lanzar. Esta es la razón por la que el investigador de Skoltech, el Dr. Mikhail Dobynde, y sus coautores sugieren adaptarse al clima espacial en lugar de ir en su contra.
Una nave espacial en curso de la Tierra a Marte y viceversa está expuesta a rayos cósmicos provenientes del espacio interestelar y a partículas energéticas emitidas por nuestro propio sol, que opera bajo el llamado ciclo de 11 años: cada 11 años, el sol exhibe un máximo en su actividad, emitiendo la mayor cantidad de radiación.
Si bien esto puede parecer contradictorio, volar una nave espacial a Marte durante el máximo solar en realidad no es una mala idea. La razón es que las partículas energéticas solares son bastante fáciles de proteger, y soportar sus explosiones proporciona un beneficio inesperado: el flujo de radiación del sol en realidad protege de los rayos cósmicos galácticos más dañinos.
Los investigadores realizaron una simulación que predice los niveles de radiación dentro de una nave espacial. El estudio da cuenta de 28 tipos de partículas peligrosas de origen interestelar y 10 emitidas por el sol durante las erupciones solares. Todos estos son iones, núcleos atómicos cargados positivamente con electrones arrancados, con la diferencia de que especies potencialmente más pesadas y peligrosas pueden venir de fuera del sistema solar. Para darte una idea de lo desagradables que pueden ser estos rayos galácticos, ¡pueden chocar contra los átomos que forman la nave espacial lo suficientemente fuerte como para causar una reacción nuclear y hacer que la nave misma sea radiactiva! En ese sentido, la radiación solar es la mejor amiga del astronauta.
“Hemos identificado la combinación óptima de blindaje de naves espaciales y la fecha de lanzamiento que permite la mayor duración de vuelo. Nuestros cálculos muestran que el mejor momento para iniciar un vuelo tripulado a Marte y regresar es durante la fase de decadencia de la actividad solar. Si el blindaje promedio es de 10 cm de aluminio, la misión podría durar hasta cuatro años sin exceder el límite de riesgo de radiación permitido. Dado que el próximo máximo solar se acerca bastante pronto, alrededor del año 2025, Marte podría tener que esperar hasta mediados de la década de 2030 ”, comentó el primer autor del estudio, el Dr. Mikhail Dobynde de Skoltech. El estudio también contó con investigadores del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ, la Universidad de Potsdam, la Universidad de California en Los Ángeles y el MIT.
Imagen. Efecto de la radiación nociva en un astronauta protegido por un blindaje de aluminio de 10 gramos por centímetro cuadrado. La imagen de la izquierda ilustra 100 protones golpeando la nave espacial con energías de 100 megaelectronvoltios. A la derecha, solo entran 10 protones, pero con 10 veces más energía. Las líneas azules indican protones primarios, y las partículas secundarias resultantes se muestran en rojo (neutrones), amarillo (rayos gamma) y cian (electrones). Los puntos verdes indican interacciones partículas-materia. Crédito de la imagen: Dr. Mikhail Dobynde / Skoltech
Los autores continúan sus estudios sobre la eficiencia de diferentes materiales de blindaje y los entornos de radiación en la superficie de Marte y la Luna.
Fuente: Skoltech
