Astronomia

Podemos viajar para o planeta Marte?

Podemos viajar para o planeta Marte?

A NASA tem um mistério a resolver: podemos enviar pessoas para Marte ou não? É uma questão de radiação. Sabemos a quantidade de radiação lá fora, esperando por nós entre a Terra e Marte, mas não temos certeza de como o corpo humano reagirá a ela.

Os astronautas da NASA estão no espaço, ocasionalmente, há 45 anos. Exceto por algumas viagens rápidas à Lua, eles nunca ficaram longe da Terra por um longo período de tempo. O espaço profundo está cheio de prótons causados ​​por explosões solares, raios gama que provêm de buracos negros recém-nascidos e raios cósmicos de explosões estelares. Uma longa viagem a Marte, sem grandes planetas próximos que funcionem como escudos que refletem essa radiação, será uma nova aventura.

A NASA mede o perigo de radiação em unidades de risco cancerígenas. Um americano saudável de 40 anos de idade, não fumante, tem 20% de chance de morrer de câncer. Isso permanece na Terra. Se eu viajasse para Marte, o risco aumentaria. A questão é quanto?

De acordo com um estudo de 2001 em pessoas expostas a grandes doses de radiação - p. e Os sobreviventes da bomba atômica de Hiroshima e, ironicamente, os pacientes com câncer submetidos à radioterapia - o risco inerente a uma missão tripulada a Marte, com duração de 1.000 dias, cairia entre 1% e 19%. A resposta mais provável é de 3,4%, mas a margem de erro é muito ampla. O engraçado é que é ainda pior para as mulheres. Devido aos seios e ovários, o risco de astronautas do sexo feminino é quase o dobro do de seus parceiros masculinos.

Os pesquisadores que conduziram o estudo assumiram que a sonda em Marte seria construída principalmente de alumínio, como a cápsula Apollo. A "pele" da sonda absorveria quase metade da radiação que a atingiu.

Se a porcentagem do risco adicional for apenas um pouco mais ... tudo ficará bem. Poderíamos construir uma nave espacial usando alumínio e seguir para Marte. O alumínio é o material favorito na construção de navios devido à sua leveza e resistência, e à longa experiência que os engenheiros têm há décadas na indústria aeroespacial. Mas se fossem 19%, nosso astronauta de 40 anos correria o risco de morrer de 20% de câncer mais 19%, ou seja, 39% após seu retorno à Terra. Isso não é aceitável. A margem de erro é ampla, por um bom motivo. A radiação espacial é uma mistura única de raios gama, prótons altamente energéticos e raios cósmicos. Explosões de explosões atômicas e tratamentos contra o câncer, que são a base de muitos estudos, não são um substituto confiável para a radiação "real".

A maior ameaça para os astronautas a caminho de Marte é a dos raios cósmicos galácticos. Esses raios são compostos de partículas aceleradas quase à velocidade da luz, provenientes de explosões de supernovas distantes. Os mais perigosos são os núcleos fortemente ionizados. Uma onda desses raios perfuraria a concha do navio e a pele dos humanos como pequenas balas de canhão, quebrando as cadeias de moléculas de DNA, danificando genes e matando células.

Os astronautas foram expostos muito raramente a uma dose completa desses raios do espaço profundo. Considere a Estação Espacial Internacional (ISS): que orbita apenas 400 km acima da superfície da Terra. O corpo do nosso planeta, parecendo grande, apenas intercepta um terço dos raios cósmicos antes de chegarem à ISS. Outro terço é desviado pela magnetosfera da Terra. Os astronautas dos ônibus espaciais se beneficiam de reduções semelhantes.

Os astronautas do projeto Apollo que viajaram para a lua absorveram doses maiores - cerca de 3 vezes a da ISS - mas apenas por alguns dias durante sua jornada da Terra para a lua. No caminho para a lua, as equipes da Apollo relataram ter visto flashes de raios cósmicos em suas retinas e agora, muitos anos depois, alguns deles desenvolveram catarata. Por outro lado, eles não parecem ter sofrido muito. Mas os astronautas que viajam para Marte estarão "lá fora" por um ano ou mais. Ainda não podemos estimar, com confiabilidade, o que os raios cósmicos nos farão quando estivermos expostos a eles por tanto tempo.

Descobrir é a missão do novo Laboratório de Radiação Espacial da NASA (NSRL), baseado nas instalações do Laboratório Nacional Brookhaven, localizado em Nova York, sob o Departamento de Energia dos EUA. UU e foi inaugurado em outubro de 2003. No NSRL existem aceleradores de partículas que podem simular raios cósmicos. Os pesquisadores expõem células e tecidos de mamíferos a feixes de partículas e depois inspecionam os danos. O objetivo é reduzir a incerteza nas estimativas de risco para apenas uma pequena porcentagem para 2015.

Uma vez que conhecemos o risco, a NASA pode decidir que tipo de espaçonave construir. É possível que materiais de construção comuns, como o alumínio, não sejam bons o suficiente. Que tal fazer um navio de plástico?

Os plásticos são ricos em hidrogênio, um elemento que faz um ótimo trabalho como absorvedor de raios cósmicos. Por exemplo, o polietileno, o mesmo material com o qual os sacos de lixo são feitos, absorve 20% mais raios cósmicos que o alumínio. Alguma forma de polietileno reforçado, desenvolvida pelo Marshall Space Flight Center, é 10 vezes mais forte que o alumínio e também mais leve. Esse poderia se tornar o material escolhido para a construção da espaçonave, se pudermos torná-la barata o suficiente.

Se o plástico não fosse bom o suficiente, poderia ser necessária a presença de hidrogênio puro. Litro a litro, o hidrogênio líquido bloqueia os raios cósmicos 2, 5 vezes melhor que o alumínio. Alguns projetos avançados de naves espaciais precisam de grandes tanques de hidrogênio líquido como combustível, para que possamos proteger a tripulação da radiação envolvendo as cabines com os tanques.

Podemos ir a Marte? Talvez, mas primeiro, devemos resolver a questão do nível de radiação que nosso corpo pode suportar e que tipo de espaçonave precisamos construir.

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