CRaTER prima di essere montato su LRO. Crediti: NASA Goddard/Debbie McCallum
Da tempo gli esperti cercano di studiare gli effetti delle radiazioni cosmiche sul fisico degli astronauti che si avventurano nello spazio. Quando si va oltre il campo magnetico terrestre e si intraprende un viaggio, per esempio verso Marte, il nostro corpo è sottoposto a numerose radiazioni cancerogene e pericolose per la nostra salute cardiovascolare e muscoloscheletrica.
Di recente uno strumento montato sulla sonda della NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha studiato più che in passato i rischi delle alte energie intorno e sulla Luna. I dati raccolti dal Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation (CRaTER) sono stati pubblicati ieri sulla rivista Space Weather dai ricercatori dell’Università del New Hampshire. I dati prendono in considerazione i rischi che si possono incontrare anche in un alcune regioni della vasta eliosfera del Sole.
L’ambiente che si incontra una volta usciti dal campo magnetico terrestre è ostile sia per gli esseri viventi che per i satelliti, a causa proprio dei raggi cosmici galattici e delle particelle solari che posso facilmente penetrare e danneggiare gli apparati elettronici. Per non parlare dei danni sulle cellule del corpo umano.
CRaTER è uno strumento per la caratterizzazione delle radiazioni lunari e gli eventuali impatti biologici sull’uomo. Lo studio è stato condotto con un particolare materiale plastico simile alla pelle o ai tessuti umani (tissue-equivalent plastic TEP). Già in precedenza era stato dimostrato che la plastica e i materiali leggeri più dell’alluminio sono più efficaci per la schermatura contro le radiazioni cosmiche. La ricerca ha cercato di capire se missioni impegnative e con obiettivi lontani sono sostenibili per il corpo umano.
Altri studi hanno analizzato l’effetto delle particelle ad alta massa ed alta carica sulla neurodegenerazione, un processo caratteristico di patologie come l’ Alzheimer. I dati sono allarmanti: per proteggere da queste particelle un potenziale equipaggio di astronauti impegnato in un viaggio verso Marte o verso un asteroide si dovrebbe ricoprire la navicella con due metri circa di piombo e cemento. Il che è impossibile e improbabile.
I test di laboratorio hanno confermato, infatti, che i materiali ricchi di idrogeno, come ad esempio alcuni tipi di plastica, possono proteggere contro queste particelle pesanti. Il materiale plastico utilizzato per gli esperimenti con CRaTER ha un elevato contenuto di idrogeno.
Le osservazioni di CRaTER sono arrivate in un momento in cui l’attività solare, e quindi il vento solare, è stata insolitamente silenziosa. Il vento solare disperde alcuni raggi cosmici galattici, ma nonostante l’attuale momento di calma, molti di questi raggi sono in grado di bombardare la Terra e la Luna. CRaTER si sta specializzando nello studio delle radiazioni che provengono dalla Luna stessa, che comunemente chiamiamo albedo: non sono altro che le radiazioni cosmiche galattiche che vengono parzialmente riflesse dalla superficie del nostro satellite naturale. Questi raggi penetrano sotto la superficie per almeno un metro; dopo aver bombardato il materiale che trova torna in alto verso lo spazio sotto forma di radiazione secondaria.
I dati di CRaTER si riferiscono all’orbita lunare e possono essere usati per calcolare il dosaggio di radiazioni dallo spazio profondo. Da qui partiranno altri studi per progettare e sviluppare nuovi materiali e nuove tecnologie per schermare le radiazioni. I ricercatori dell’Università del New Hampshire stanno anche sviluppando il primo strumento web-based (PREDICCS) per predire e prevedere il dosaggio di radiazioni vicino la Terra, la Luna, Marte o altri pianeti che gli astronauti visiteranno in futuro.
I ricercatori hanno anche creato un rivelatore chiamato DoSEN, che sta per Dose Spectra from Energetic Particles and Neutrons, che misura e calcola la quantità di raggi assorbiti dai materiali e dal tessuto biologico dopo un’esposizione diretta o indiretta alle radiazioni ionizzati, che possono portare danni irreparabili.
“DoSEN è un dosimetro innovativo che aiuterà le prossime generazioni a capire meglio i rischi derivanti dall’esposizione alle radiazioni cosmiche”, ha detto Nathan Schwadron, primo autore dello studio. Sarà proprio l’abilità e la precisione di questi strumenti a proteggere e a garantire l’incolumità degli astronauti che si avventureranno nello spazio nel prossimo futuro.
Per saperne di più:
- Leggi lo studio “The CRaTER Special Issue ofSpace Weather: Building the observational foundation to deduce biological effects of space radiation” di N. A. Schwadron, S. Smith e H. E. Spence