Un equipo de investigadores está pensando en la Luna para desarrollar las herramientas que puedan necesitar los futuros astronautas para protegerse de los niveles de radiación espacial que pueden poner en peligro la vida humana.

En la actualidad y a la mitad del camino de sus estudios auspiciados por la NASA, los investigadores están trabajando para determinar si un juego de escudos de esferas cargadas eléctricamente en la punta de mástiles de 40 metros de alto, podrían desviar la radiación en una populosa base lunar.

Si demuestra ser posible, semejante pantalla a prueba de radiaciones – denominada escudo electrostático – podría proteger a los astronautas de los peligros de larga duración y hasta fatales que conlleva la radiación de los vuelos espaciales más allá del campo electromagnético de la Tierra.

"El escudo contra la radiación electrostática es una idea muy simple” dijo el investigador director del estudio John Lane, un científico del ASRC Aerospace Corp. En el Kennedy Space Center (KSC) "Estamos muy preocupados con lo de la radiación de partículas cargadas”.

Esa radiación, electrones y protones de alta energía expulsados por el Sol durante las grandes tormentas solares o los rayos cósmicos que cruzan el universo como rayos cósmicos galácticos (GCRs), son el peligro primordial que tienen en la mira Lane y sus colegas. Charles Buhler encabeza el estudio, el cual es la Fase 1 del proyecto subvencionado por el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC)

No como con la Apolo

A pesar de lo aparentemente sencillo en la forma como se manejó la protección contra la radiación en los alunizajes realizados con éxito en el pasado por las misiones Apolo de la NASA; sin una protección adecuada para una larga estancia en la Luna, la exploración espacial actual estaría fuera del alcance, dijeron los investigadores.

"Gran cantidad de gente piensa en los astronautas de la Apolo y que no tenían demasiada protección y estuvieron bien”, le dijo a Space.com, Lane. “Pero en Apolo, era unas misiones muy cortas y una gran parte de ello fue suerte. No estoy seguro como se las arreglaron para tener tanta suerte, pero no creo que pueda dependerse de ella en misiones de corta duración para los viajes futuros a los planetas”.

Los investigadores han dicho que una radiación mayor durante cualquiera de los seis eventos de Apolo en los alunizajes podría haber sido catastrófico para los astronautas que los llevaron a cabo. Pero las tripulaciones de las Apolo vivieron en la luna por varios días al menos, así que las misiones a largo plazo durarán más tiempo.

La radiación de los rayos cósmicos galácticos o de las partículas solares, sin embargo, podría afectar una estadía de larga duración en la Luna, dijeron los investigadores.

Geometría esférica

En estos momentos, Lane y sus colegas están tratando de encontrar las mejores formas para arreglar grandes generadores de campo – las esferas – de diferentes tamaños, para crear un campo eléctrico que repela los electrones y protones de alta energía.

"La primera pregunta es, ¿qué campo se requiere para realmente detener estas partículas cargadas?”, dijo Lane.

Concepto artístico de una posible base. Crédito:ASRC Aerospace Corporation

Los diseños actuales requieren esferas débiles cargadas negativamente y distribuidas a lo largo de las regiones exteriores para collar y eliminar los electrones mientras que el conjunto de generadores cargados positivamente en el centro, desvían los protones de alta energía, agregó Lane.
Pero el reto consiste en arreglar un número de esferas para construir un campo eléctrico que sea lo suficientemente fuerte para desviar la radiación, pero no lo suficientemente fuerte que desgarre a los electrones de la estructura de la base lunar o del material circundante – de ahí que los postes estén a 40 metros para garantizar la seguridad de los generadores a distancias del nivel alto de los tanques.

"Ese es uno de los puntos forzosos del diseño”, dijo Lane.
Los investigadores no están actualmente considerando las necesidades de potencia en el diseño de los escudos, aunque los científicos con estudios anteriores dicen que puede ser desconcertante.

"Lo real será conocer que tipo de niveles requerirá este tipo de escudo”, dijo el físico de la NASA Robert Youngquist, quien está estudiando el potencial de un escudo electrostático para las futuras naves espaciales.
Pero al menos, para una base lunar, los astronautas tendrían el beneficio aunque tuviera la mitad de la superficie – principalmente el piso – ya a prueba de radiación por el simple volumen de la luna, le dijo Youngquist a Space.com.

Enfoque multi-escudo

Para maximizar la efectividad de un campo lunar electrostático, los investigadores de ASRC conciben un acercamiento por pesos para la protección contra la radiación.

Los generadores esféricos podrían ser combinados con pantallas electrostáticas planas colocadas en la parte baja del piso para mantener el polvo lunar lejos de la eventual atracción por los generadores de superficie y que taponasen los conductos, dijo Lane, agregando que el mismo material lunar podría ser utilizado como un escudo secundario.

"Creo que el sistema más probable involucrará bloques o bolsas de arena construidas en forma de iglú”, dijo.
Mientras tanto Youngquist dijo que otros investigadores están viendo el posible desarrrollo de escudos de radiación utilizando campos magnéticos y plasma, corrientes de electrons que han sido desgarrados de sus átomos principales.

"Si llega a utilizarse o no el escudo electrostático, es algo que necesitamos estudiar cuidadosamente”, dijo Lane, agregando que aún hay muchos otros retos de ingeniería involucrados con la futura exploración Lunar y de Marte”. Si no es un buen método, por lo menos sabremos el porqué”.


Artículo de Tariq Malik de Space.com
Traducción de Liberto
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