Rappresentazione artistica di un satellite in orbita attorno a Marte. Gli scienziati della NASA stanno studiando modi per proteggere dalle radiazioni i futuri astronauti durante un'esplorazione su Marte. Credito:NASA
Anche se è vero che le radiazioni spaziali sono una delle maggiori sfide per un viaggio umano su Marte, è anche vero che la NASA sta sviluppando tecnologie e contromisure per garantire un viaggio sicuro e di successo verso il pianeta rosso.
"Alcune persone pensano che le radiazioni impediranno alla NASA di inviare persone su Marte, ma questa non è la situazione attuale, " disse, Pat Troutman, Responsabile dell'analisi strategica dell'esplorazione umana della NASA. "Quando aggiungiamo le varie tecniche di mitigazione, siamo ottimisti che porterà a una missione su Marte di successo con un equipaggio sano che vivrà una vita molto lunga e produttiva dopo il suo ritorno sulla Terra".
Le radiazioni spaziali sono molto diverse e più pericolose delle radiazioni sulla Terra. Anche se la Stazione Spaziale Internazionale si trova proprio all'interno del campo magnetico protettivo della Terra, gli astronauti ricevono una radiazione dieci volte superiore a quella che si verifica naturalmente sulla Terra. Al di fuori del campo magnetico ci sono i raggi cosmici galattici (GCR), eventi di particelle solari (SPE) e le fasce di Van Allen, che contengono radiazioni spaziali intrappolate.
La NASA è in grado di proteggere l'equipaggio dagli SPE consigliando loro di ripararsi in un'area con materiali di schermatura aggiuntivi. Però, I GCR sono molto più difficili da proteggere. Queste particelle altamente energetiche provengono da tutta la galassia. Sono così energici che possono lacerare i metalli, plastica, acqua e materiale cellulare. E mentre le particelle energetiche irrompono, neutroni, protoni, e altre particelle sono generate in una cascata di reazioni che si verificano attraverso i materiali di schermatura. Questa radiazione secondaria a volte può causare un ambiente di radiazione peggiore per l'equipaggio.
Rappresentazione artistica di un rover sulla superficie di Marte. I ricercatori stanno sviluppando concetti di schermatura per veicoli da trasporto, habitat e tute spaziali per proteggere i futuri astronauti in viaggio su Marte. Credito:NASA
"Una delle parti più impegnative per il viaggio umano su Marte è il rischio di esposizione alle radiazioni e le conseguenze sulla salute in volo e a lungo termine dell'esposizione, Lisa Simonsen, scienziata della NASA Space Radiation Element, dottorato di ricerca, disse. "Questa radiazione ionizzante viaggia attraverso i tessuti viventi, depositando energia che provoca danni strutturali al DNA e altera molti processi cellulari."
La NASA sta valutando vari materiali e concetti per proteggere l'equipaggio dai GCR. I ricercatori stanno sviluppando e valutando concetti di schermatura per veicoli da trasporto, habitat e tute spaziali con modelli all'avanguardia e presso strutture sperimentali come il NASA Space Radiation Laboratory (NSRL). Gli scienziati stanno studiando contromisure farmaceutiche, che può essere più efficace della schermatura per proteggere gli equipaggi dai GCR. I team stanno integrando strumenti di rilevamento delle radiazioni nella navicella spaziale Orion, come il valutatore elettronico delle radiazioni ibride. Gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale utilizzano dosimetri personali e operativi. Gli ingegneri stanno sviluppando strumenti avanzati di previsione del tempo spaziale e studiando razzi più veloci per ridurre il tempo trascorso nello spazio e l'esposizione alle radiazioni.
La divisione Advanced Exploration Systems della NASA sta anche sviluppando varie tecnologie di rilevamento e mitigazione delle radiazioni spaziali. Il Radiation Assessment Detector (RAD) è stato uno dei primi strumenti inviati su Marte appositamente per prepararsi alla futura esplorazione umana. Misura e identifica le radiazioni sulla superficie marziana, come i protoni, ioni energetici, neutroni, e raggi gamma. Ciò include non solo la radiazione diretta dallo spazio, ma anche radiazione secondaria prodotta dall'interazione con l'atmosfera marziana e il suolo.
"Marte è l'opzione migliore che abbiamo in questo momento per l'espansione a lungo termine, presenza umana, " disse Troutman. Abbiamo già trovato risorse preziose per sostenere gli umani, come il ghiaccio d'acqua appena sotto la superficie e le prove geologiche e climatiche del passato che un tempo Marte aveva condizioni adatte alla vita. Ciò che impariamo su Marte ci dirà di più sul passato e sul futuro della Terra e potrebbe aiutare a capire se la vita esiste oltre il nostro pianeta".
