Le radiazioni potrebbero limitare le missioni su Marte a quattro anni

In The Ark di SYFY (in streaming ora su Peacock!), un equipaggio di esploratori umani deve affrontare il lungo viaggio dalla Terra a Proxima centauri b, a 4,2 anni luce di distanza. Intraprendere un viaggio di tale portata sembra quasi impossibile, date le incredibili distanze coinvolte. Proxima centauri è la stella della porta accanto, ma le nostre macchine più veloci impiegherebbero migliaia di anni per arrivarci. Viaggiare anche verso punti di interesse nel nostro sistema solare richiederà missioni che dureranno anni.

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Una missione con equipaggio su Marte, ad esempio, richiederebbe circa due anni tra andata e ritorno. A causa del modo in cui la Terra e Marte si muovono lungo le loro orbite, è difficile ridurre il tempo di quella missione senza costruire astronavi molto più veloci. Da un certo punto di vista potrebbe avere più senso inviare esploratori marziani per soggiorni prolungati. Se stai pensando a due anni di viaggio, vuoi che il soggiorno valga la pena. Un nuovo studio, tuttavia, suggerisce che le missioni su Marte non dovrebbero durare più di quattro anni e dovrebbero essere lanciate solo in determinati orari, nel tentativo di ridurre al minimo il rischio di radiazioni spaziali.

Ci sono molte sfide quando si tratta di mandare le persone su un altro pianeta. Portarli lì vivi e di buon umore non è un compito da poco, ed è solo l'inizio. Una volta atterrati su Marte, avranno bisogno di riparo dagli elementi, aria da respirare, cibo da mangiare e acqua da bere, il tutto dovrà essere prodotto sul posto o portato da casa. Gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando per risolvere questi problemi prima di una missione con equipaggio su Marte, ma chiunque lasci la relativa sicurezza della Terra dovrà anche fare i conti con le radiazioni mortali provenienti dallo spazio.

Foto: Elen11 / Getty Images

Quando sei sulla Terra, sei protetto dalle radiazioni spaziali direttamente dal pianeta stesso. Qualunque cosa ti venga incontro da un lato del cosmo colpirà il pianeta prima di colpire te. Sei anche protetto in modo meno visibile dal campo magnetico terrestre, che si comporta come una sorta di campo di forza, proteggendoti dalle esplosioni di energia cosmica. Anche gli astronauti nell’orbita terrestre bassa beneficiano delle stesse protezioni. Anche a 250 miglia sopra la superficie, sono circondati dal campo magnetico del pianeta con la Terra alle loro spalle, ma una volta che lasci la magnetosfera terrestre, sei esposto a tutta la potenza delle particelle energetiche solari (SEP) e dei raggi cosmici galattici. (GCR).

Secondo lo studio, pubblicato sulla rivista Space Weather, l’intensità di entrambi i tipi di radiazione spaziale è determinata in gran parte dall’attività solare, almeno entro i confini del nostro sistema solare. C'è un flusso e riflusso corrispondente alla quantità di ciascun tipo mentre il Sole si muove attraverso il suo ciclo solare di 11 anni. Quando il Sole è al massimo solare, vediamo più SEP e meno GCR. Il calo dei GCR è il risultato di un'ulteriore schermatura magnetica da parte del Sole stesso, durante il periodo massimo. È vero il contrario quando il Sole è al minimo solare.

I ricercatori hanno eseguito simulazioni, calcolando i numeri sul momento più sicuro per lasciare il pianeta per un viaggio su Marte. Raccomandano una data di lancio pari o vicina al massimo solare, quando il Sole è nella sua massima espressione. Ciò garantirà agli astronauti la massima protezione naturale dai raggi cosmici. Con una schermatura ottimale, calcolano che si possa tranquillamente avere una missione di quattro anni prima di scivolare nuovamente nella protezione della magnetosfera terrestre.

Controintuitivamente, l’aggiunta di ulteriore schermatura non allunga necessariamente i tempi della missione e, di fatto, può aumentare la dose ricevuta dagli astronauti all’interno di un velivolo o di un edificio. Ciò è dovuto alla radiazione secondaria prodotta dalle interazioni tra i GCR energetici e la schermatura stessa. È importante sottolineare che lo studio ha esaminato solo le schermature in alluminio comunemente utilizzate. I materiali compositi esistenti ed emergenti possono offrire una migliore schermatura e tempi di volo più lunghi.

Uscire completamente dal sistema e dirigersi verso un'altra stella, questa è tutta un'altra classe di problemi. Questo è probabilmente il motivo per cui l'equipaggio dell'Arca Uno si sta divertendo così tanto. Catch The Ark, in streaming ora su Peacock!