Crédito de imagen: NASA
La NASA tiene un misterio que resolver: ¿puede la gente ir a Marte o no?
"Es una cuestión de radiación", dice Frank Cucinotta del Proyecto de Salud Radiológica Espacial de la NASA en el Centro Espacial Johnson. "Sabemos cuánta radiación hay ahí fuera, esperándonos entre la Tierra y Marte, pero no estamos seguros de cómo va a reaccionar el cuerpo humano".
Los astronautas de la NASA han estado en el espacio, de vez en cuando, durante 45 años. Sin embargo, a excepción de algunos viajes rápidos a la luna, nunca han pasado mucho tiempo lejos de la Tierra. El espacio profundo está lleno de protones de las erupciones solares, rayos gamma de los agujeros negros recién nacidos y rayos cósmicos de las estrellas en explosión. Un largo viaje a Marte, sin un gran planeta cercano para bloquear o desviar esa radiación, será una nueva aventura.
La NASA considera el peligro de radiación en unidades de riesgo de cáncer. Un hombre estadounidense sano, de 40 años y no fumador, tiene un (enorme) 20% de posibilidades de morir de cáncer. Eso si se queda en la Tierra. Si viaja a Marte, el riesgo aumenta.
¿La pregunta es cuánto?
"No estamos seguros", dice Cucinotta. Según un estudio de 2001 de personas expuestas a grandes dosis de radiación, por ejemplo, sobrevivientes de la bomba atómica de Hiroshima e, irónicamente, pacientes con cáncer que se sometieron a radioterapia, el riesgo adicional de una misión de Marte de 1000 días se encuentra entre 1% y 19% . "La respuesta más probable es 3.4%", dice Cucinotta, "pero las barras de error son amplias".
Las probabilidades son aún peores para las mujeres, agrega. "Debido a los senos y los ovarios, el riesgo para las mujeres astronautas es casi el doble que para los hombres".
Los investigadores que realizaron el estudio asumieron que la nave de Marte se construiría "principalmente de aluminio, como un viejo módulo de comando Apollo", dice Cucinotta. La piel de la nave espacial absorbería aproximadamente la mitad de la radiación que la golpea.
“¿Si el riesgo adicional es solo un pequeño porcentaje? estamos bien. Podríamos construir una nave espacial usando aluminio y dirigirnos a Marte ”. (El aluminio es un material favorito para la construcción de naves espaciales, porque es liviano, resistente y familiar para los ingenieros de décadas de uso en la industria aeroespacial).
"Pero si es el 19%? nuestro astronauta de 40 años enfrentaría una probabilidad del 20% + 19% = 39% de desarrollar cáncer que acabe con la vida después de que regrese a la Tierra. Eso no es aceptable ".
Las barras de error son grandes, dice Cucinotta, por una buena razón. La radiación espacial es una mezcla única de rayos gamma, protones de alta energía y rayos cósmicos. Las explosiones de bombas atómicas y los tratamientos contra el cáncer, la base de muchos estudios, no son un sustituto de "lo real".
La mayor amenaza para los astronautas en ruta a Marte son los rayos cósmicos galácticos, o "GCR" para abreviar. Estas son partículas aceleradas a casi la velocidad de la luz por explosiones de supernovas distantes. Los GCR más peligrosos son núcleos ionizados pesados como Fe + 26. "Son mucho más enérgicos (millones de MeV) que los protones típicos acelerados por las erupciones solares (decenas a cientos de MeV)", señala Cucinotta. Los GCR atraviesan la piel de las naves espaciales y las personas como pequeñas bolas de cañón, rompiendo los filamentos de las moléculas de ADN, dañando genes y matando células.
Los astronautas rara vez han experimentado una dosis completa de estos GCR en el espacio profundo. Considere la Estación Espacial Internacional (ISS): orbita a solo 400 km sobre la superficie de la Tierra. El cuerpo de nuestro planeta, que se avecina, intercepta aproximadamente un tercio de los GCR antes de que lleguen a la EEI. Otro tercio es desviado por el campo magnético de la Tierra. Los astronautas del transbordador espacial disfrutan de reducciones similares.
Los astronautas del Apolo que viajaban a la luna absorbieron dosis más altas, aproximadamente 3 veces el nivel de la EEI, pero solo durante unos días durante el crucero Tierra-Luna. Los GCR pueden haberse dañado los ojos, señala Cucinotta. En el camino a la luna, los equipos de Apollo informaron haber visto destellos de rayos cósmicos en sus retinas, y ahora, muchos años después, algunos de ellos han desarrollado cataratas. De lo contrario, no parecen haber sufrido mucho. "Unos días‘ allá afuera "probablemente sean seguros", concluye Cucinotta.
Pero los astronautas que viajen a Marte estarán "ahí afuera" durante un año o más. "Todavía no podemos estimar, de manera confiable, lo que los rayos cósmicos nos harán cuando estemos expuestos por tanto tiempo", dice.
Descubrir es la misión del nuevo Laboratorio de Radiación Espacial (NSRL) de la NASA, ubicado en el Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de los Estados Unidos en Nueva York. Se inauguró en octubre de 2003. "En el NSRL tenemos aceleradores de partículas que pueden simular rayos cósmicos", explica Cucinotta. Los investigadores exponen células y tejidos de mamíferos a los haces de partículas, y luego analizan el daño. "El objetivo es reducir la incertidumbre en nuestras estimaciones de riesgo a solo un pequeño porcentaje para el año 2015".
Una vez que se conocen los riesgos, la NASA puede decidir qué tipo de nave espacial construir. Es posible que los materiales de construcción comunes como el aluminio sean lo suficientemente buenos. Si no, "ya hemos identificado algunas alternativas", dice.
¿Qué tal una nave espacial hecha de plástico?
"Los plásticos son ricos en hidrógeno, un elemento que hace un buen trabajo al absorber los rayos cósmicos", explica Cucinotta. Por ejemplo, el polietileno, el mismo material del que están hechas las bolsas de basura, absorbe un 20% más de rayos cósmicos que el aluminio. Una forma de polietileno reforzado desarrollado en el Marshall Space Flight Center es 10 veces más fuerte que el aluminio y también más liviano. Esto podría convertirse en un material de elección para la construcción de naves espaciales, si se puede hacer lo suficientemente barato. "Incluso si no construimos toda la nave espacial de plástico", señala Cucinotta, "aún podríamos usarla para proteger áreas clave como cuartos de la tripulación". De hecho, esto ya se hace a bordo de la EEI.
Si el plástico no es lo suficientemente bueno, entonces podría requerirse hidrógeno puro. Libra por libra, el hidrógeno líquido bloquea los rayos cósmicos 2.5 veces mejor que el aluminio. Algunos diseños avanzados de naves espaciales requieren grandes tanques de combustible de hidrógeno líquido, por lo que "podríamos proteger a la tripulación de la radiación envolviendo el tanque de combustible alrededor de su espacio vital", especula Cucinotta.
¿Puede la gente ir a Marte? Cucinotta cree que sí. Pero primero, "tenemos que determinar cuánta radiación pueden manejar nuestros cuerpos y qué tipo de nave espacial necesitamos construir". En los laboratorios de todo el país, el trabajo ya ha comenzado.
Fuente original: NASA Science Story
