Le particelle cariche possono essere piccole, ma sono importanti per gli astronauti. Il programma di ricerca umana (HRP) della NASA sta studiando queste particelle per risolvere una delle sue più grandi sfide per un viaggio umano su Marte:le radiazioni spaziali e i suoi effetti sul corpo umano.

"Una delle nostre maggiori sfide in una missione su Marte è proteggere gli astronauti dalle radiazioni, ", ha affermato Lisa Simonsen, scienziata della NASA Space Radiation Element, Ph.D.. "Non puoi vederlo, non puoi sentirlo. Non sai che sei bombardato dalle radiazioni."

Un malinteso comune sulle radiazioni spaziali è che siano simili alle radiazioni sulla Terra. In realtà è molto diverso. Sulla terra, la radiazione proveniente dal sole e dallo spazio è principalmente assorbita e deviata dalla nostra atmosfera e dal campo magnetico.

Il principale tipo di radiazione a cui le persone pensano sulla Terra si trova nell'ufficio del dentista:i raggi X. La schermatura contro i raggi X e altri tipi di radiazioni elettromagnetiche consiste solitamente nell'indossare un pesante, coperta di piombo.

Radiazione spaziale, però, è diverso perché ha energia sufficiente per scontrarsi violentemente con i nuclei che compongono la schermatura e il tessuto umano. Queste cosiddette collisioni nucleari causano la rottura sia della radiazione spaziale in arrivo che dei nuclei schermanti in molti tipi diversi di nuove particelle, denominata radiazione secondaria.

"Nello spazio, c'è radiazione particellare, che è praticamente tutto sulla tavola periodica, idrogeno attraverso il nichel e l'uranio, avvicinandosi alla velocità della luce, ", ha affermato il fisico di ricerca della NASA Tony Slaba, dottorato di ricerca "La NASA non vuole usare materiali pesanti come il piombo per schermare i veicoli spaziali perché le radiazioni spaziali in arrivo subiranno molte collisioni nucleari con la schermatura, portando alla produzione di ulteriore radiazione secondaria. La combinazione delle radiazioni spaziali in arrivo e delle radiazioni secondarie può peggiorare l'esposizione degli astronauti".

L'HRP è focalizzato sullo studio di questi effetti delle radiazioni spaziali sul corpo umano, specialmente quelli associati ai raggi cosmici galattici (GCR).

"Ci sono tre fonti principali di radiazioni spaziali, ma i GCR sono di maggior interesse per i ricercatori per una missione su Marte, ", ha affermato il fisico di ricerca della NASA John Norbury, dottorato di ricerca "I GCR che provengono da stelle esplosive note come supernovae al di fuori del sistema solare sono i più dannosi per il corpo umano".

Altre fonti di radiazioni spaziali includono le fasce di Van Allen in cui le particelle di radiazioni sono intrappolate attorno alla Terra e gli eventi di particelle solari (SPE) che sono associati a brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale e che è più probabile che si verifichino durante i periodi di intensa attività solare.

Ma i GCR sono i primi in mente per i ricercatori HRP che creano contromisure per proteggere gli astronauti dalle radiazioni spaziali. La sfida è ottenere dati adeguati sull'esposizione al GCR e sulle conseguenze biologiche. I ricercatori utilizzano lo Space Radiation Laboratory (NSRL) della NASA per studiare gli effetti delle radiazioni ionizzanti, ma le radiazioni spaziali sono difficili da simulare sulla Terra. Una dose di radiazioni in un ambiente di laboratorio potrebbe essere più concentrata e somministrata in un lasso di tempo più breve di quello che un astronauta sperimenta effettivamente durante un anno nello spazio.

Mentre la NASA si prepara per un viaggio su Marte, continuerà ad essere utilizzato, migliorare e sviluppare una varietà di tecnologie per proteggere gli astronauti. dosimetri della Stazione Spaziale Internazionale, Valutatore elettronico ibrido di radiazioni di Orion, e il rilevatore di valutazione delle radiazioni può misurare e identificare le radiazioni ad alta energia. protoni, neutroni ed elettroni possono essere piccoli ma saranno sempre importanti per la NASA.