Espacio

ExoMars presagia un alto riesgo de radiación para los astronautas en Marte

Rastros de remolinos en Marte
Orbitador y rover Exoma

En una misión tripulada a Marte, solo en el viaje de ida y vuelta los astronautas quedarían expuestos como mínimo al 60 % del límite de radiación total recomendado para toda su carrera. Esto es lo que se desprende de los datos recopilados por el Satélite para el estudio de Gases Traza (TGO) de ExoMars presentados esta semana en Berlín (Alemania) durante el Congreso Europeo de Ciencia Planetaria EPSC.

A lo largo de la presentación, el equipo de la cámara de la misión conjunta de la ESA y Roscosmos también ha mostrado nuevas imágenes de Marte. Además, ha señalado los problemas derivados de la reciente tormenta de polvo que envolvió la totalidad del planeta, impidiendo la captura de imágenes de alta calidad de la superficie.

Monitor de radiación

El TGO comenzó su misión científica en Marte el pasado mes de abril y, aunque su principal objetivo es proporcionar el inventario más detallado hasta la fecha de los gases atmosféricos marcianos, incluidos los relacionados con procesos geológicos o biológicos activos, su monitor de radiación lleva recopilando datos desde su lanzamiento en 2016.

El dosímetro Liulin-MO del Detector de Neutrones Epitermales de Resolución Fina (FREND) ofreció datos sobre las dosis de radiación registradas durante los seis meses de viaje interplanetario del orbitador hasta Marte y desde que la nave llegó a la órbita del planeta.

En la Tierra, un potente campo magnético y una atmósfera gruesa nos protegen del bombardeo incesante de rayos cósmicos galácticos, fragmentos de átomos procedentes del exterior de nuestro Sistema Solar que viajan casi a la velocidad de la luz y poseen un alto nivel de penetración en el material biológico.

En el espacio, tienen el potencial de causar graves daños a los humanos, incluyendo la enfermedad por radiación, un mayor riesgo de cáncer, efectos en el sistema nervioso central y enfermedades degenerativas. Por este motivo, la ESA está investigando formas de proteger mejor a los astronautas en misiones espaciales largas.

Las mediciones de ExoMars abarcan un periodo de descenso de la actividad solar, que corresponde a un alto nivel de radiación. Una actividad solar mayor puede desviar los rayos cósmicos, aunque las erupciones y fulguraciones solares en sí también pueden ser peligrosas para los astronautas.

“El riesgo de radiación es uno de los factores básicos que hay considerar al planificar y diseñar una misión tripulada larga a Marte”, ha explicado Jordanka Semkova, de la Academia de Ciencias de Bulgaria y científica principal del instrumento Liulin-MO.

“Las dosis de radiación acumuladas por los astronautas en el espacio interplanetario serían cientos de veces mayores que las acumuladas por los humanos en la Tierra en el mismo periodo, y varias veces mayores que las dosis de los astronautas y cosmonautas que trabajan en la Estación Espacial Internacional. Nuestros resultados muestran que solo el viaje ya implica una exposición significativa de los astronautas a la radiación”.

Los resultados indican que, en un supuesto viaje de seis meses a Marte de ida y otros seis meses de vuelta, un astronauta se vería expuesto como mínimo al 60 % del límite de radiación total recomendado para toda su carrera.
Los datos de ExoMars, en línea con los datos recogidos por el módulo Mars Science Laboratory (MSL) durante su viaje a Marte en 2011-2012 y con otros detectores de partículas actualmente en el espacio (teniendo en cuenta las distintas condiciones solares), se emplearán para verificar modelos de entornos de radiación y para valorar el riesgo de radiación en miembros de futuras misiones de exploración.

En estos momentos se está preparando un sensor similar para ExoMars 2020, que vigilará el entorno de radiación de la superficie marciana. La misión, que llegará al Planeta Rojo en 2021, comprenderá un róver y una plataforma científica de superficie estacionaria. El TGO actuará como relé de datos para los activos en superficie.

Amaina la tormenta de polvo global

La radiación no es el único peligro al que se enfrentan las misiones a Marte. La tormenta de polvo que envolvió el planeta a lo largo de este año ha hecho que llegara muy poca luz a la superficie, lo que obligó al robot Opportunity de la NASA, que se alimenta por energía colar, a entrar en una fase de hibernación en la que lleva más de tres meses.

El Sistema de Fotografiado de la Superficie en Color y en Estéreo (CaSSIS) del TGO, que orbita el planeta a 400 km de la superficie, también ha sufrido las consecuencias. Como la superficie del planeta ha permanecido casi totalmente oscurecida por el polvo, la cámara estuvo desconectada durante la mayor parte de la tormenta.

“Normalmente no nos gusta publicar imágenes como esta (derecha), pero muestra cómo la tormenta de polvo impide fotografiar correctamente la superficie —explica el principal investigador de la cámara, Nicolas Thomas, de la Universidad de Berna—. Cuando echábamos un vistazo a las condiciones obteníamos imágenes peores que esta y no tenía mucho sentido intentar atisbar algo a través de esa ‘sopa’”.

No obstante, el equipo de la cámara descubrió que no hay mal que por bien no venga:
“Resulta que las observaciones oscurecidas por el polvo son muy buenas para la calibración —reconoce Nicolas—. La cámara presenta una leve cantidad de luz parásita y hemos aprovechado las imágenes de la tormenta de polvo para localizar la fuente y empezar a derivar algoritmos para eliminarla”.

“Algunas de las imágenes aún se ven afectadas por la tormenta de polvo, pero estamos volviendo rápidamente a la normalidad y desde principios de septiembre estamos recibiendo numerosas imágenes de buena calidad”, añade Nicolas.

Aunque la imagen reproducida al principio de esta página, capturada el 2 de septiembre, no está completamente libre de artefactos, muestra una serie de marcas oscuras que podrían estar asociadas a la propia tormenta. Una interpretación sería que esas figuras se deben a tolvaneras o remolinos formados por material suelto de la superficie. La región de Ariadne Colles, situada en el hemisferio sur marciano, fue fotografiada por la cámara de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA en marzo, antes de la tormenta, y no parecía haber rastro de estas formaciones.

“Estamos deseando debatir los primeros resultados científicos del TGO de ExoMars en el EPSC, así como el progreso de la próxima misión en superficie”, ha subrayado Håkan Svedhem, científico del proyecto TGO de la ESA.
“Aunque nuestros equipos están haciendo un gran trabajo para analizar los detalles del inventario de gases atmosféricos y preparar los resultados para su publicación, nos complace ver que ya son capaces de contribuir al debate sobre la tormenta de polvo y a cuestiones esenciales para las futuras misiones tripuladas a Marte”.

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