Il campo magnetico e le correnti elettriche dentro e intorno alla Terra generano forze complesse che hanno un impatto incommensurabile sulla vita di tutti i giorni. Il campo può essere pensato come un'enorme bolla, proteggendoci dalle radiazioni cosmiche e dalle particelle cariche che bombardano la Terra con i venti solari. Credito:ESA/ATG medialab
Un astronauta in missione su Marte potrebbe ricevere dosi di radiazioni fino a 700 volte superiori a quelle del nostro pianeta, un importante ostacolo per l'esplorazione sicura del nostro sistema solare. Un team di esperti europei sta lavorando con l'ESA per proteggere la salute dei futuri equipaggi in viaggio verso la Luna e oltre.
Il campo magnetico e l'atmosfera della Terra ci proteggono dal bombardamento costante di raggi cosmici galattici, particelle energetiche che viaggiano a una velocità prossima alla luce e penetrano nel corpo umano.
Le radiazioni cosmiche potrebbero aumentare i rischi di cancro durante le missioni di lunga durata. I danni al corpo umano si estendono al cervello, cuore e il sistema nervoso centrale e pone le basi per le malattie degenerative. Negli astronauti è stata segnalata una percentuale più elevata di cataratta ad esordio precoce.
"Un giorno nello spazio è equivalente alla radiazione ricevuta sulla Terra per un anno intero, " spiega il fisico Marco Durante, che studia la radiazione cosmica sulla Terra.
Marco sottolinea che si ritiene che la maggior parte dei cambiamenti nell'espressione genica degli astronauti sia il risultato dell'esposizione alle radiazioni, secondo il recente studio Twins della NASA. Questa ricerca ha mostrato danni al DNA nell'astronauta Scott Kelly rispetto al suo gemello identico e compagno astronauta Mark Kelly, che è rimasto sulla Terra.
Una seconda fonte di radiazioni spaziali proviene da eventi imprevedibili di particelle solari che forniscono alte dosi di radiazioni in un breve periodo di tempo, portare alla "malattia da radiazioni" a meno che non vengano prese misure protettive.
Rischi spaziali – Radiazioni. Credito:Agenzia spaziale europea
Il club europeo di lotta contro le radiazioni
"Il vero problema è la grande incertezza che circonda i rischi. Non capiamo molto bene le radiazioni spaziali e gli effetti a lungo termine sono sconosciuti, " spiega Marco che fa anche parte di un team dell'ESA formato per indagare sulle radiazioni.
Dal 2015, questo forum di esperti fornisce consigli da aree come la scienza spaziale, biologia, epidemiologia, medicina e fisica per migliorare la protezione dalle radiazioni spaziali.
"La ricerca sulle radiazioni spaziali è un'area che attraversa l'intera area delle scienze fisiche e della vita con importanti applicazioni sulla Terra. La ricerca in questo settore rimarrà di alta priorità per l'ESA, " dice Jennifer Ngo-Anh, Il team leader della ricerca umana dell'ESA, biologia e scienze fisiche.
Sebbene gli astronauti non siano considerati lavoratori delle radiazioni in tutti i paesi, sono esposti a 200 volte più radiazioni sulla Stazione Spaziale Internazionale rispetto a un pilota di linea o a un'infermiera di radiologia.
Le radiazioni sono ogni giorno sotto i riflettori della Stazione Spaziale. Una console al controllo missione della NASA a Houston, Texas, mostra costantemente informazioni meteorologiche spaziali.
Rischi spaziali – Lotta alle radiazioni. Credito:Agenzia spaziale europea
Se viene rilevata una raffica di radiazioni spaziali, le squadre sulla Terra possono interrompere una passeggiata spaziale, istruire gli astronauti a spostarsi in aree più schermate e persino a modificare l'altitudine della stazione per ridurre al minimo l'impatto.
Una delle principali raccomandazioni del team topico è sviluppare un modello di rischio con i limiti di dose di radiazioni per gli equipaggi che viaggiano oltre la Stazione Spaziale Internazionale.
Il chirurgo di volo e radiologo dell'ESA Ulrich Straube ritiene che il modello dovrebbe "fornire informazioni sui rischi che potrebbero causare il cancro e problemi di salute non cancerogeni per gli astronauti che si recano sulla Luna e su Marte in accordo con tutte le agenzie spaziali".
Dati recenti di ExoMars Trace Gas Orbiter hanno mostrato che durante un viaggio di sei mesi verso il Pianeta Rosso un astronauta potrebbe essere esposto ad almeno il 60% del limite di dose totale di radiazioni raccomandato per l'intera carriera.
"Così com'è oggi, non possiamo andare su Marte a causa delle radiazioni. Sarebbe impossibile rispettare limiti di dose accettabili, " ricorda Marco.
Un nuovo acceleratore di particelle contribuirà a rendere più sicuro il volo spaziale. Credito:GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH/Jan Michael Hosan 2018
Misura per proteggere
L'ESA ha collaborato con cinque acceleratori di particelle in Europa in grado di ricreare la radiazione cosmica "sparando" particelle atomiche a velocità prossime a quella della luce. I ricercatori hanno bombardato cellule e materiali biologici con radiazioni per capire come proteggere al meglio gli astronauti.
"La ricerca sta dando i suoi frutti. Il litio si sta distinguendo come materiale promettente per la schermatura nelle missioni planetarie, "dice Marco.
L'ESA ha misurato la dose di radiazioni sulla Stazione Spaziale Internazionale per sette anni con rilevatori di radiazioni passive nell'esperimento DOSIS 3-D. Gli astronauti dell'ESA Andreas Mogensen e Thomas Pesquet hanno indossato un nuovo dosimetro mobile durante le loro missioni che ha fornito loro un'istantanea in tempo reale della loro esposizione.
Lo stesso team europeo dietro questa ricerca fornirà rilevatori di radiazioni per monitorare le dosi sulla pelle e sugli organi dei due fantasmi che viaggiano verso la Luna a bordo della navicella spaziale Orion della NASA.
