Con la ayuda de maniquíes llamados Helga y Zohar y sensores colocados dentro de una nave espacial, científicos de la NASA recopilaron datos sobre la exposición a la radiación de los astronautas fuera del campo magnético protector de la Tierra y obtuvieron información sobre cómo protegerlos mejor en viajes espaciales largos como el de Marte.
Los investigadores publicaron mediciones iniciales de los niveles de radiación experimentados dentro de la nave espacial Orion de la NASA durante su misión Artemis I sin tripulación de 25 días en 2022 alrededor de la Luna y de regreso a la Tierra.
Los datos de radiación continua se obtuvieron utilizando instrumentos que incluyen HERA de la NASA y los sensores EAD de la Agencia Espacial Europea.
Explicaron que la radiación es una preocupación importante que debe abordarse si los astronautas van a llevar a cabo misiones de larga duración más allá de la órbita terrestre. El programa Artemis tiene como objetivo devolver astronautas a la superficie lunar en esta década y establecer una base allí como preludio a la futura exploración humana de Marte.
Fuentes como los rayos cósmicos galácticos y las partículas lanzadas a través del espacio durante las erupciones solares pueden poner a los astronautas en alto riesgo de enfermedad por radiación, mayor riesgo de cáncer a lo largo de la vida, problemas del sistema nervioso central y enfermedades degenerativas.
Helga y Zohar, diseñadas para representar cuerpos femeninos humanos, estaban en la cápsula Orión como dobles de astronautas, con sensores incorporados que medían la exposición a la radiación de su piel y órganos internos. Zohar llevaba un chaleco de protección contra la radiación. Helga no llevaba protección.
“Helga y Zohar son fantasmas de radiación: sofisticados maniquíes que imitan la respuesta del cuerpo humano a la radiación, equipados con sensores en todas partes para medir las tasas de dosis en varios órganos”, dijo el físico Stuart George del Grupo de Análisis de Radiación Espacial del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, uno de los autores del estudio publicado en la revista Nature.
“Estos prototipos fueron diseñados para representar cuerpos femeninos, ya que las mujeres suelen tener una mayor sensibilidad a la radiación que los hombres. Los datos recopilados de estos fantasmas proporcionaron información valiosa sobre cómo se deposita la radiación en el cuerpo, en particular durante los tránsitos del cinturón de Van Allen y los vuelos interplanetarios”, agregó George.
Además, se descubrió que las áreas dentro de la cápsula diseñadas para tener el mayor blindaje contra la radiación, incluido un “refugio contra tormentas” para los astronautas durante fenómenos meteorológicos espaciales como las erupciones solares, brindaban hasta cuatro veces más protección que las áreas menos protegidas de la nave espacial.
La exposición dentro de Orión a los rayos cósmicos galácticos (partículas energéticas que atraviesan el universo) fue aproximadamente un 60% menor que la exposición medida a bordo de sondas interplanetarias no tripuladas anteriores, lo que demuestra el beneficio de una nave espacial diseñada para el blindaje contra la radiación.
“Estos rayos cósmicos interplanetarios son interesantes porque forman la mayor parte de la exposición para los vuelos espaciales de larga duración, por lo que esta medición es importante para las estancias prolongadas en la Luna y los futuros tránsitos a Marte”, dijo George.
La orientación de Orión durante el vuelo afectó a la exposición a la radiación, que se redujo a la mitad cuando la nave espacial hizo un giro de 90 grados al pasar por el cinturón de Van Allen interior.
“Esto se debe a que la radiación del cinturón de Van Allen es bastante direccional, y el giro puso más protección en el camino de la radiación”, comentó George.
El campo magnético de la Tierra proporciona una envoltura protectora alrededor del planeta contra la radiación espacial. La Estación Espacial Internacional orbita dentro de él. Durante la misión Artemis I, Orión viajó más lejos que cualquier otra nave espacial construida para personas, aventurándose mucho más allá del campo magnético.
“Tenemos muchas mediciones de exposición a la radiación en misiones tripuladas en órbita terrestre baja, pero muy pocas para las que están más allá de la protección que ofrece el campo magnético de la Tierra. Las que tenemos fueron realizadas por misiones de ciencia planetaria donde el blindaje contra la radiación era mucho más ligero que en un vehículo tripulado como los utilizados para Artemisa”, concluyó George.
