Rayos cósmicos recreados en el laboratorio, con el objetivo de misiones espaciales más seguras

May 12 2017
Los investigadores utilizaron aceleradores basados ​​en plasma láser para simular el tipo de radiación que los astronautas y las naves espaciales podrían encontrar en el espacio exterior.
La radiación en el espacio representa una amenaza tanto para el cuerpo humano como para la tecnología electrónica. AdStock / Universal Image Group / Getty Images

Uno de los grandes dilemas en la exploración espacial es cómo protegerse contra la intensa radiación a la que se exponen los astronautas una vez que se aventuran fuera de la cubierta protectora de la magnetosfera terrestre .

Esa radiación es capaz de causar estragos en los cuerpos de los astronautas a nivel celular, con resultados potencialmente letales. Como descubrió este estudio de 2016 , los astronautas del programa Apolo que viajaron a la Luna a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970 experimentaron posteriormente una tasa de muerte por enfermedad cardiovascular que fue de cuatro a cinco veces mayor que la de sus homólogos que permanecieron en la Tierra o volaron solo en vuelos Órbitas terrestres. Eso se debe a que la radiación que experimentaron los exploradores con destino a la luna en el viaje y en la superficie lunar causó una disfunción celular en sus arterias, lo que eventualmente causó bloqueos. Y la radiación espacial también pone a los astronautas en un riesgo elevado de desarrollar cáncer y una serie de otras dolencias .

Si vamos a descubrir cómo proteger a los astronautas y sus naves espaciales de los rayos cósmicos, es útil poder estudiar la radiación espacial en el laboratorio de la Tierra. Un nuevo artículo de la revista Nature detalla cómo los científicos de la Universidad de Strathclyde en Glasgow han podido simular el bombardeo de partículas que se produce en el espacio.

Según un relato de la investigación de BBC News , los científicos hacen su trabajo dentro de un búnker de concreto con una puerta de metal de 10 toneladas, diseñado para proteger a los residentes de Glasgow de la exposición. En el interior, utilizan un potente acelerador de plasma láser de fabricación francesa para producir ráfagas de energía cortas, como en mil millonésimas de segundo, que, como explicó un científico, son el equivalente a toda la energía solar que llega al Reino Unido.

"Lo ideal sería probar una solución en el espacio, pero esto es costoso", dijo el físico Bernhard Hidding en un comunicado de prensa . Además, la radiación espacial es difícil de reproducir en condiciones de laboratorio con fuentes de radiación convencionales, que producen radiación con una distribución de energía poco natural. Sin embargo, al utilizar aceleradores de plasma láser, pudimos producir un flujo de partículas que se asemejaba más a las condiciones en el espacio. . "

Los efectos negativos que sufrieron los astronautas del Apolo se vieron con exposiciones relativamente breves. La radiación espacial sería una preocupación mucho mayor para los astronautas en un largo viaje a Marte. Como detalla este artículo de 2014 Wired , un astronauta que pasó más de dos años en una misión de ida y vuelta a Marte podría estar expuesto a un Sievert de radiación, que es aproximadamente 1.000 veces la radiación de fondo que las personas experimentan anualmente en la Tierra.

La radiación no es solo una amenaza para los organismos vivos; también representa una amenaza para la sofisticada electrónica de las naves espaciales. Esta presentación de la NASA detalla algunas de las fallas que sufren los instrumentos de las naves espaciales debido a la radiación. 

Eso es interesante

La amenaza de la radiación espacial proviene de dos fuentes principales . Uno es el sol, que libera un flujo constante de partículas energéticas, además de ocasionales grandes estallidos de explosiones en su superficie. La segunda fuente de partículas son otras estrellas, tanto de nuestra Vía Láctea como de otras galaxias. Los rayos cósmicos galácticos, también conocidos como GCR, son en su mayoría protones, y son tan energéticos que pueden destruir átomos en el material que encuentran, liberando partículas subatómicas de ellos.