¿Qué tan seguro es viajar a Marte?

¿Qué tan seguro es viajar a Marte?

Por :Flavio Reyes Cortez

Un estudio de “el peor escenario” muestra que durante un viaje de ida y vuelta a Marte, los astronautas podrían estar expuestos a niveles de radiación mortal considerados inaceptables para los estándares actuales.

El peligro proviene de la radiación cósmica y de las raras pero peligrosas tormentas de protones del Sol.




Como la NASA mantiene planes para viajes a la Luna y a Marte, está explorando sistemas de propulsión, módulos para la tripulación y estructuras habitacionales. Ha investigado los efectos psicológicos de ser enjaulado con algunos compañeros astronautas en una misión de años de duración a Marte y ha estudiado la manera de mantener la estructura ósea y la fortaleza muscular en microgravedad.

Pero ahora, un nuevo estudio obligará a la agencia a poner renovada atención a uno de los más ineludibles peligros de viajar en el espacio: la radiación. El análisis, publicado el 29 de septiembre en Mars, the International Journal of Mars Science and Exploration identifica los grandes riesgos de radiación que deben ser solucionados antes de que pueda completarse una misión humana a Marte. Donald Rapp, contratista independiente en Pasadena, California, en un estudio que fue parcialmente financiado por la NASA, revisó meticulosamente una gran cantidad de estudios de radiación de la NASA, en un esfuerzo por comprender las consecuencias de la exposición a protones energéticos del Sol y a los iones pesados de los rayos cósmicos. Estas dos formas de radiación serían las más peligrosas para los astronautas aventurados más allá de la Tierra.

“Lo que hace el artículo es poner juntos todos los datos que pude encontrar de los diferentes investigadores que se ocuparon de cuales podrían ser los impactos para una misión humana a Marte”, dice Rapp. “Cuando uno hace algo así, se da cuenta de que es algo extremadamente retador. Algunos de los diseños para misiones de la NASA no le prestaron mucha atención a la radiación”.

Los protones energéticos se producen principalmente durante los eventos de partículas solares, esporádicas lluvias de partículas que usualmente coinciden con la máxima actividad de las manchas solares. Más peligrosa es la radiación cósmica galáctica (GCR), núcleos atómicos producidos durante las explosiones de supernovas, que viajan a casi la velocidad de la luz. Los GCR llegan de todas direcciones e inducen cáncer cuando penetran el cuerpo humano. En la Tierra, el campo magnético del planeta y la atmósfera, se combinan para detener y bloquear estas partículas. Pero proteger a una nave espacial, requiere masa, y la mayor masa que como protección de una nave espacial puede lanzarse en la práctica, sólo reduciría la GCR en 20% o 30%, dice Frank Cucinotta, del Proyecto de Sanidad en Radiación Espacial de la NASA en el Centro Espacial Johnson.

Todavía no existen estándares que limiten la exposición a radiación durante viajes a la Luna o más allá, así que Rapp utilizó la norma que se aplica a los astronautas en órbita baja terrestre (a bordo de la Estación Espacial Internacional), las cuales dan margen a no más de 3 por ciento de incremento en las posibilidades de cáncer fatal.

Rapp encontró que un viaje a la Luna puede no tener riesgos de radiación insuperables, pero Marte es otra historia. La radiación durante el viaje de ida y regreso podría exceder con mucho el límite anual actualmente impuesto a la exposición en órbita baja terrestre.

La clave del avance de Rapp fue la utilización del análisis del peor escenario desarrollada por Cucinotta, en lugar del más convencional “punto estimado” de radiación peligrosa. Un punto estimado es un número que estima la exposición a radiación tolerable. El enfoque del peor escenario es más amplio, lo cual hace que refleje con más precisión la incertidumbre de los efectos a la salud de la radiación. Como los datos de salud y exposición en el espacio son escasos, y algunas personas son más susceptibles que otras, las medidas de precaución protegen contra un amplio rango de daños. El enfoque del peor escenario (también conocido como enfoque del intervalo de confianza) trata de evitar que cualquier exposición caiga dentro de lo que en términos estadísticos se llama el “intervalo de confianza del 95%”, un rango que debe incluir al 95% de todas las posibles exposiciones peligrosas.



Cucinotta, a quien se adjudica el enfoque del intervalo de confianza, dice que la Oficina de Política Médica de la NASA lo adoptó hace dos años como base para proyectar los efectos en la salud de la radiación. Esta decisión refleja la cantidad de incógnitas asociadas a la radiación en el espacio, dice Rapp: “actualmente no tenemos experiencia con estos tipos de radiación y sus efectos, y eso nos deja con una gran incertidumbre”.

Muchos datos sobre efectos en la salud por la radiación provienen de supervivientes de bomba atómica, quienes estuvieron expuestos a breves baños de rayos gamma, pero no está claro cómo deberían extrapolarse estos datos a los efectos de una exposición crónica a los iones pesados de alta velocidad de la radiación cósmica galáctica, a la cual deben enfrentarse los viajeros de larga duración del espacio.

Los experimentos iniciados en 2003 en el acelerador de la NASA del Brookhaven Nacional Laboratory están diseñados para jerarquizar los efectos en la salud de los iones pesados, pero la investigación es complicada y puede llevarse otra década completarla. Cucinotta agrega: “Realmente necesitamos tener bien comprendidos los efectos biológicos de los iones pesados”.

El enfoque del intervalo de confianza pone al descubierto los muchos factores ligados a la exposición a la radiación y sus efectos en la salud: la intensidad de la fuente y su tipo, la duración de la exposición, el material de protección y su espesor, las partículas secundarias producidas cuando la radiación choca contra el escudo de protección, la relación entre dosis y daño y las diferencias genéticas entre astronautas. Finalmente, mientras la mayoría de estudios de salud-radiación enfatiza el cáncer, la radiación es también conocida como causa de cataratas, y los rayos gamma aparentemente causaron ataques de apoplejía entre los supervivientes de bomba japoneses.

Cuando el punto de vista del peor escenario se aplicó a los viajes humanos al espacio, la radiación se convirtió rápidamente en un factor limitante. Fijando la dosis de radiación permisible con el intervalo de confianza del 95%, nos lleva a un valor que está 3 o 3,5 veces abajo del límite basado en la estimación del punto.

El mayor riesgo de una misión de 6 meses a la Luna podría ser un evento de partículas solares. Aunque esta exposición puede reducirse utilizando regolito (tierra lunar) como escudo de protección en las instalaciones de residencia, Rapp se pregunta si puede el regolito ser literalmente encimado como escudo, sobre los diseños actuales de las instalaciones de residencia.



Utilizando datos de la “misión de referencia” a Marte, propuesta de la NASA que se utiliza como pauta para el desarrollo de misiones, Rapp encontró que Marte podría ser muy duro. Durante una estancia de 560 días sobre la superficie marciana, la protección por el planeta y su atmósfera podría reducir los efectos de la GCR a niveles marginales tolerables, estima Rapp, pero durante cada etapa de 400 días del viaje alrededor de Marte, en una cápsula tripulada, los astronautas podrían estar expuestos a alrededor del doble de la dosis anual permitida de radiación cósmica global.

Rapp encontró que los riesgos de protones solares sobre Marte son un poco menos extremos, pero un evento de partículas fuerte, podría también elevar el riesgo de cáncer en el horizonte de vida, arriba del 3 por ciento del límite actual para órbita baja en la Tierra. En resumen él concluye que el enfoque “vale más asegurar que pedir perdón” (Nota del traductor: en México equivale a “Más seguro, más ‘marrao” o “más vale pájaro en mano que ver a ciento volando” significa que debemos repensar el peligro de los iones pesados en el espacio. “No sé como obtener más información, pero sé que la respuesta no es: seguir adelante con los planes simples de misión a Marte, sin protección contra radiación, sobre la dudosa base de que, como no sabemos que sucederá, no tenemos que ocuparnos de ello”.