La nuova tecnologia che rileva le radiazioni solari in tempo reale e prevede immediatamente i successivi rischi per la salute potrebbe proteggere gli astronauti nelle future missioni nello spazio profondo, secondo un nuovo studio.

Gli astronauti affrontano i pericoli durante la particella energetica solare, o settembre, eventi, che si verificano quando un'eruzione nell'atmosfera del sole scaglia nello spazio protoni ad alta energia. Questi protoni possono penetrare nelle pareti di un'astronave ed entrare nel corpo umano.

Questa radiazione può causare effetti immediati come nausea, degrado delle prestazioni e altre sindromi da radiazioni acute, mentre gli effetti a lungo termine possono includere il cancro, danno tissutale degenerativo, malattie cardiache e danni al sistema nervoso centrale.

In un nuovo studio, gli scienziati delineano un nuovo strumento progettato per proteggere gli astronauti da questi effetti dannosi. Lo strumento è stato sviluppato per l'imminente Exploration Mission-1 della NASA, che invierà la navicella spaziale Orion intorno alla Luna per simulare il volo nello spazio profondo.

Il SEP Acute Radiation Risk Tool a bordo della navicella riporterà i livelli di rilevamento delle radiazioni al Controllo Missione in tempo reale. Le informazioni consentiranno agli scienziati a terra di prevedere immediatamente gli effetti biologici di un determinato evento SEP e di avvertire gli astronauti a bordo della navicella di mettersi al riparo se necessario.

"Lo strumento che ho sviluppato è prendere quelle misurazioni [SEP] e convertirle nelle quantità che vuoi veramente conoscere:quali sono le dosi degli organi all'interno del corpo?" disse Christopher Mertens, un fisico del NASA Langley Research Center di Hampton, Virginia, e autore principale del nuovo studio su Space Weather, una rivista dell'American Geophysical Union. "Quindi il secondo passo è:conoscere le dosi degli organi all'interno del corpo, cosa possiamo aspettarci come risposta biologica a questo?"

Questo processo in due fasi non esisteva prima della ricerca di Mertens, che ha detto è vitale per mantenere gli astronauti al sicuro durante le missioni nello spazio profondo. Prima che il nuovo strumento fosse sviluppato, non c'era modo di sapere la quantità di radiazioni a cui gli astronauti sono stati esposti fino a quando non si è verificato un evento SEP, secondo Mertens.

"Senza l'ambiente protettivo della Terra, effetti acuti delle radiazioni:vomito, nausea, fatica, debolezza, degrado delle prestazioni:tutto ciò è una possibilità reale, " Ha detto Mertens. "Il fatto che stiamo andando nello spazio profondo ora sta davvero spingendo a caratterizzare meglio l'ambiente".

Lo strumento SEP per il rischio acuto di radiazioni in azione

Il SEP Acute Radiation Risk Tool utilizza dosimetri a bordo del veicolo spaziale per misurare la dose assorbita di radiazioni ionizzanti. Queste letture vengono inviate in tempo reale al Controllo Missione presso il Lyndon B. Johnson Space Center di Houston, dove vengono poi inseriti nel modello di dose d'organo SEP, che predice le dosi di organi nelle diverse posizioni dell'equipaggio all'interno del veicolo spaziale. Una volta ricevuto, le misurazioni vengono inserite in un modello biologico che determina i possibili rischi per gli astronauti.

Lo strumento utilizza la geometria e la distribuzione di massa del veicolo spaziale e del suo rifugio antitempesta per determinare i rischi che gli astronauti potrebbero affrontare. Lo strumento utilizza un modello dettagliato di dove si trova ogni parte del veicolo spaziale, quanta massa hanno e la geometria complessiva del veicolo spaziale. Tutti questi componenti sono inseriti nel SEP Acute Radiation Risk Tool per determinare il rischio per gli astronauti.

"Un uso ideale di [SEP Acute Radiation Risk Tool] è:c'è una tempesta solare in atto e la navicella sta misurando i tassi di dose di radiazioni, viene alimentato nel modello, e stiamo prevedendo che tipo di effetti biologici [si verificheranno] in risposta a questo, " Mertens ha detto. "Lo strumento sarebbe in grado di dirci se questa tempesta avrà un effetto negativo sul successo della missione".

Se le letture indicano livelli pericolosi di radiazioni, gli astronauti si ritireranno in un rifugio antitempesta a bordo della navicella. Il rifugio ha più massa che lo circonda, schermando gli astronauti all'interno. Più massa è più protezione, ecco perché il nuovo strumento non è necessario per la Stazione Spaziale Internazionale. La stessa ISS ha molta massa ed è protetta dalla schermatura magnetica terrestre, secondo Mertens.

Il nuovo strumento è stato testato utilizzando i dati dell'evento SEP dell'ottobre 1989, una tempesta solare storicamente grande. La tempesta di riferimento è stata ben studiata, e le proprietà di radiazione di questo evento sono ben note, ha detto Mertens. Una tempesta solare di questa portata potrebbe verificarsi in future missioni esplorative, e la navicella spaziale Orion e il suo rifugio sono progettati per un tale evento, Egli ha detto.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.