Radiação pode limitar missões em Marte a quatro anos

Em The Ark do SYFY (transmitido agora no Peacock!), uma equipe de exploradores humanos deve suportar a longa jornada da Terra até Proxima centauri b, a 4,2 anos-luz de distância. Embarcar em uma jornada dessa escala parece quase impossível, graças às incríveis distâncias envolvidas. Proxima centauri é a estrela vizinha, mas nossas máquinas mais rápidas levariam milhares de anos para chegar lá. Viajar até mesmo para pontos de interesse em nosso próprio sistema solar exigirá missões que duram anos.

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Uma missão tripulada a Marte, por exemplo, levaria aproximadamente dois anos, ida e volta. Devido à forma como a Terra e Marte se movem ao longo de suas órbitas, é difícil reduzir o tempo dessa missão sem fazer naves espaciais muito mais rápidas. De certo ponto de vista, pode fazer mais sentido enviar exploradores marcianos para estadias prolongadas. Se você está pensando em dois anos de tempo de viagem, deseja que a estadia valha a pena. Um novo estudo, no entanto, sugere que as missões a Marte não devem durar mais de quatro anos e devem ser lançadas apenas em determinados momentos, na tentativa de minimizar o risco de radiação espacial.

Existem muitos desafios quando se trata de colocar pessoas em outro planeta. Levá-los vivos e de bom humor não é uma tarefa fácil, e é apenas o começo. Assim que pousarem em Marte, eles precisarão de abrigo contra os elementos, ar para respirar, comida para comer e água para beber, tudo o que terá de ser produzido no local ou trazido de casa. Cientistas de todo o mundo estão trabalhando para resolver esses problemas antes de uma missão tripulada a Marte, mas qualquer um que deixar a relativa segurança da Terra também terá que lidar com a radiação mortal do espaço.

Foto: Elen11 / Getty Images

Quando você está na Terra, está protegido da radiação espacial diretamente pelo próprio planeta. Qualquer coisa vindo de um lado do cosmos atingirá o planeta antes de atingir você. Você também está protegido menos visivelmente pelo campo magnético da Terra, que se comporta como uma espécie de campo de força, protegendo você de explosões de energia cósmica. Os astronautas em órbita baixa da Terra também se beneficiam das mesmas proteções. Mesmo 250 milhas acima da superfície, eles estão cercados pelo campo magnético do planeta com a Terra em suas costas, mas uma vez que você deixa a magnetosfera da Terra, você está exposto a todo o poder das Partículas Energéticas Solares (SEPs) e dos Raios Cósmicos Galácticos. (GCRs).

De acordo com o estudo, publicado na revista Space Weather, a intensidade de ambos os tipos de radiação espacial é impulsionada em grande parte pela atividade solar, pelo menos dentro dos limites do nosso sistema solar. Há um fluxo e refluxo correspondente à quantidade de cada tipo conforme o Sol se move através de seu ciclo solar de 11 anos. Quando o Sol está no máximo solar, vemos mais SEPs e menos GCRs. A queda nos GCRs é resultado da blindagem magnética adicional do próprio Sol, durante o máximo. O oposto é verdadeiro quando o Sol está no mínimo solar.

Os pesquisadores fizeram simulações, analisando os números sobre o momento mais seguro para deixar o planeta para uma viagem marciana. Eles recomendam uma data de lançamento próxima ou no máximo solar, quando o Sol está mais forte. Isso dará aos astronautas a maior proteção natural contra os raios cósmicos. Com blindagem ideal, eles calculam que você pode ter uma missão de quatro anos com segurança antes de voltar para a proteção da magnetosfera da Terra.

Contra-intuitivamente, adicionar mais blindagem não estende necessariamente os tempos de missão e, de fato, pode aumentar a dose recebida pelos astronautas dentro de uma nave ou edifício. Isso ocorre por causa da radiação secundária produzida por interações entre GCRs energéticos e a própria blindagem. É importante ressaltar que o estudo analisou apenas a blindagem de alumínio comumente usada. Os materiais compósitos existentes e emergentes podem oferecer melhor blindagem e tempos de voo mais longos.

Sair completamente do sistema e seguir para outra estrela é outra classe de problemas. Provavelmente é por isso que a tripulação do Ark One está passando por uma situação tão difícil. Pegue a Arca, transmitindo agora no Peacock!