Es un problema de radiación, dice Frank Cucinotta del Proyecto de la Nasa: Salud y
Radiación Espacial, con base en el Centro Espacial Johnson. “Conocemos la cantidad de
radiación que hay ahí afuera, esperándonos entre la Tierra y Marte, pero no estamos
seguros del modo en que reaccionará el cuerpo humano frente a ella”.
Los astronautas de la Nasa han estado en el espacio, ocasionalmente, desde hace 45
años. Salvo durante un par de rápidos viajes a la luna, nunca han permanecido lejos de la
Tierra por un largo período de tiempo. El espacio profundo está repleto de protones
originados por las llamaradas solares, rayos gamma que provienen de los agujeros negros
recién nacidos y rayos cósmicos procedentes de explosiones estelares. Un largo viaje
hasta Marte, sin grandes planetas en las cercanías que actúen como escudos reflectores de
esa radiación, va a ser una nueva aventura.
años. Salvo durante un par de rápidos viajes a la luna, nunca han permanecido lejos de la
Tierra por un largo período de tiempo. El espacio profundo está repleto de protones
originados por las llamaradas solares, rayos gamma que provienen de los agujeros negros
recién nacidos y rayos cósmicos procedentes de explosiones estelares. Un largo viaje
hasta Marte, sin grandes planetas en las cercanías que actúen como escudos reflectores de
esa radiación, va a ser una nueva aventura.
La Nasa mide el peligro de la radiación en unidades de riesgo cancerígeno. Un
norteamericano saludable de 40 años, no fumador, tiene una probabilidad (enorme) del
20% de morir eventualmente a causa del cáncer. Eso si permanece en la Tierra. Si viajase a
Marte, el riesgo aumentaría.
norteamericano saludable de 40 años, no fumador, tiene una probabilidad (enorme) del
20% de morir eventualmente a causa del cáncer. Eso si permanece en la Tierra. Si viajase a
Marte, el riesgo aumentaría.
La pregunta es ¿cuánto?
“No estamos seguros”, dice Cuccinotta. Según un estudio del año 2001 sobre gente
expuesta a grandes dosis de radiación — p.e. los supervivientes a la bomba atómica de
Hiroshima, e irónicamente, los pacientes de cáncer que se han sometido a radioterapia — el
riesgo inherente a una misión tripulada a Marte que durase 1000 días, caería entre un 1% y
un 19%. “La respuesta más probable es un 3,4%”, dice Cucinotta, “pero el margen de
error es muy amplio”.
expuesta a grandes dosis de radiación — p.e. los supervivientes a la bomba atómica de
Hiroshima, e irónicamente, los pacientes de cáncer que se han sometido a radioterapia — el
riesgo inherente a una misión tripulada a Marte que durase 1000 días, caería entre un 1% y
un 19%. “La respuesta más probable es un 3,4%”, dice Cucinotta, “pero el margen de
error es muy amplio”.
Lo curioso es que es aún peor para las mujeres, añade. “Debido a los senos y ovarios,
el riesgo en astronautas femeninas es prácticamente el doble que el de sus compañeros
varones”.
el riesgo en astronautas femeninas es prácticamente el doble que el de sus compañeros
varones”.
Los investigadores que realizaron el estudio asumieron que la nave a Marte se
construiría “principalmente de aluminio, como la vieja cápsula del Apolo”, dice Cucinotta.
La “piel” de la nave espacial absorbería casi la mitad de la radiación que impactase contra
ella.
construiría “principalmente de aluminio, como la vieja cápsula del Apolo”, dice Cucinotta.
La “piel” de la nave espacial absorbería casi la mitad de la radiación que impactase contra
ella.
“Si el porcentaje del riesgo adicional es mínimo, todo estará bien. Podríamos construir
una nave espacial usando aluminio y dirigirnos a Marte”. (El aluminio es el material
favorito en la construcción de naves debido a su ligereza y fortaleza, y a la larga
experiencia que, desde hace décadas, tienen los ingenieros con su manejo en la industria
aeroespacial).
una nave espacial usando aluminio y dirigirnos a Marte”. (El aluminio es el material
favorito en la construcción de naves debido a su ligereza y fortaleza, y a la larga
experiencia que, desde hace décadas, tienen los ingenieros con su manejo en la industria
aeroespacial).
“Pero si fuese del 19%… nuestro astronauta de 40 y algo de años se enfrentaría a un
riesgo de fallecer por cáncer del 20% + 19% = 39% después de su regreso a la Tierra.
Eso no es aceptable”.
riesgo de fallecer por cáncer del 20% + 19% = 39% después de su regreso a la Tierra.
Eso no es aceptable”.
El margen de error es amplio, dice Cucinotta, por buenas razones. La radiación del
espacio es una mezcla única de rayos gamma, protones altamente energéticos y rayos
cósmicos. Las ráfagas de explosiones atómicas y los tratamientos contra el cáncer, que es
en lo que se basan muchos estudios, no son un sustituto confiable para la radiación
“real”.
espacio es una mezcla única de rayos gamma, protones altamente energéticos y rayos
cósmicos. Las ráfagas de explosiones atómicas y los tratamientos contra el cáncer, que es
en lo que se basan muchos estudios, no son un sustituto confiable para la radiación
“real”.
La mayor amenaza para los astronautas en ruta a Marte son los rayos cósmicos
galácticos — o “RCGs” en abreviatura. Estos rayos se componen de partículas aceleradas
a casi la velocidad de la luz, provenientes de las explosiones de supernovas lejanas. Los
RCGs más peligrosos son los núcleos pesados ionizados, tales como los Fe+26. “Son
mucho más energéticos (millones de MeV) que los típicos protones acelerados por las
llamaradas solares (decenas a cientos de MeV)", apunta Cucinotta. Un oleada de RCGs
atravesaría la coraza de la nave y la piel de los humanos como diminutas balas de cañón,
rompiendo las hebras de las moléculas de ADN, dañando los genes y matando las células.
galácticos — o “RCGs” en abreviatura. Estos rayos se componen de partículas aceleradas
a casi la velocidad de la luz, provenientes de las explosiones de supernovas lejanas. Los
RCGs más peligrosos son los núcleos pesados ionizados, tales como los Fe+26. “Son
mucho más energéticos (millones de MeV) que los típicos protones acelerados por las
llamaradas solares (decenas a cientos de MeV)", apunta Cucinotta. Un oleada de RCGs
atravesaría la coraza de la nave y la piel de los humanos como diminutas balas de cañón,
rompiendo las hebras de las moléculas de ADN, dañando los genes y matando las células.
Muy pocas veces los astronautas se han visto expuestos a una dosis completa de estos
RCGs del espacio profundo. Consideremos la Estación Espacial Internacional (EEI): que
orbita a solo 400 km. sobre la superficie de la Tierra. El cuerpo de nuestro planeta,
aparentemente grande, solamente intercepta un tercio de los RCGs antes de que alcancen a
la estación. Otro tercio es desviado por la magnetosfera terrestre. Los astronautas del
Transbordador Espacial se benefician de reducciones similares.
RCGs del espacio profundo. Consideremos la Estación Espacial Internacional (EEI): que
orbita a solo 400 km. sobre la superficie de la Tierra. El cuerpo de nuestro planeta,
aparentemente grande, solamente intercepta un tercio de los RCGs antes de que alcancen a
la estación. Otro tercio es desviado por la magnetosfera terrestre. Los astronautas del
Transbordador Espacial se benefician de reducciones similares.
Los astronautas del proyecto Apolo que viajaron a la luna absorbieron dosis mayores —
cerca de 3 veces la de la EEI — pero sólo durante unos pocos días durante su travesía de la
Tierra a la luna. Los RCGs pudieron haber dañado sus ojos, apunta Cucinotta. En su
camino a la luna, las tripulaciones del Apolo informaron haber visto destellos de rayos
cósmicos en sus retinas, y ahora, muchos años más tarde, algunos de ellos han
desarrollado cataratas. Por otro lado no parecen haber sufrido demasiado. “Estar unos
pocos días ahí afuera es probablemente seguro”, concluye Cucinotta.
cerca de 3 veces la de la EEI — pero sólo durante unos pocos días durante su travesía de la
Tierra a la luna. Los RCGs pudieron haber dañado sus ojos, apunta Cucinotta. En su
camino a la luna, las tripulaciones del Apolo informaron haber visto destellos de rayos
cósmicos en sus retinas, y ahora, muchos años más tarde, algunos de ellos han
desarrollado cataratas. Por otro lado no parecen haber sufrido demasiado. “Estar unos
pocos días ahí afuera es probablemente seguro”, concluye Cucinotta.
Pero los astronautas que viajen a Marte estarán “ahí afuera” durante un año o más.
“No podemos estimar aún, con fiabilidad, lo que los rayos cósmicos nos harán cuando
nos veamos expuestos a ellos durante tanto tiempo”, comenta.
“No podemos estimar aún, con fiabilidad, lo que los rayos cósmicos nos harán cuando
nos veamos expuestos a ellos durante tanto tiempo”, comenta.
Averiguarlo es la misión del nuevo Laboratorio de Radiación Espacial de la Nasa
(NSRL), con sede en las instalaciones del Laboratorio Nacional Brookhaven, localizado en
Nueva York y dependiente del Departamento de Energía de los EE.UU, que fue
inaugurado en Octubre del 2003. “En el NSRL tenemos aceleradores de partículas que
pueden simular los rayos cósmicos”, explica Cucinotta. Los investigadores exponen
células y tejidos de mamíferos a haces de partículas, y luego inspeccionan los daños. “El
objetivo es reducir la incertidumbre en las estimaciones de riesgo a solo un pequeño
porcentaje para el año 2015”.
(NSRL), con sede en las instalaciones del Laboratorio Nacional Brookhaven, localizado en
Nueva York y dependiente del Departamento de Energía de los EE.UU, que fue
inaugurado en Octubre del 2003. “En el NSRL tenemos aceleradores de partículas que
pueden simular los rayos cósmicos”, explica Cucinotta. Los investigadores exponen
células y tejidos de mamíferos a haces de partículas, y luego inspeccionan los daños. “El
objetivo es reducir la incertidumbre en las estimaciones de riesgo a solo un pequeño
porcentaje para el año 2015”.
Una vez que conozcamos el riesgo, la Nasa puede decidir qué clase de nave espacial ha
de construirse. Es posible que los materiales de construcción ordinarios, como el aluminio,
no sean los más apropiados. De ser así, “ya hemos identificado algunas alternativas”,
añade.
de construirse. Es posible que los materiales de construcción ordinarios, como el aluminio,
no sean los más apropiados. De ser así, “ya hemos identificado algunas alternativas”,
añade.
¿Podríamos fabricar una nave de plástico?
“Los plásticos son ricos en hidrógeno — un elemento que hace un gran trabajo como
absorbente de rayos cósmicos”, explica Cucinotta. Por ejemplo, el polietileno, el mismo
material con el que se hacen las bolsas de basura, absorbe un 20% más de rayos cósmicos
que el aluminio. Cierta forma de polietileno reforzado, desarrollado por el Centro Marshall
para Vuelos Espaciales, es diez veces más fuerte que el aluminio, y también más ligero.
Este podría convertirse en el material elegido para la construcción de la nave espacial, si
podemos fabricarlo en forma económica. “Incluso si no construyésemos la totalidad de la
nave con plástico”, añade Cucinotta, “aún podríamos usarlo como escudo aislante en
áreas clave como los habitáculos de la tripulación”. En realidad, esto ya se ha hecho a
bordo de la EEI.
absorbente de rayos cósmicos”, explica Cucinotta. Por ejemplo, el polietileno, el mismo
material con el que se hacen las bolsas de basura, absorbe un 20% más de rayos cósmicos
que el aluminio. Cierta forma de polietileno reforzado, desarrollado por el Centro Marshall
para Vuelos Espaciales, es diez veces más fuerte que el aluminio, y también más ligero.
Este podría convertirse en el material elegido para la construcción de la nave espacial, si
podemos fabricarlo en forma económica. “Incluso si no construyésemos la totalidad de la
nave con plástico”, añade Cucinotta, “aún podríamos usarlo como escudo aislante en
áreas clave como los habitáculos de la tripulación”. En realidad, esto ya se ha hecho a
bordo de la EEI.
Si el plástico no fuese lo bastante seguro, entonces podría requerirse la presencia de
hidrógeno puro. Litro a litro, el hidrógeno líquido bloquea los rayos cósmicos 2,5 veces
mejor que el aluminio. Algunos diseños avanzados de naves espaciales necesitan grandes
tanques de hidrógeno líquido como combustible, de modo que “podríamos proteger a la
tripulación de la radiación envolviendo los habitáculos con los tanques de combustible”,
especula Cucinotta.
hidrógeno puro. Litro a litro, el hidrógeno líquido bloquea los rayos cósmicos 2,5 veces
mejor que el aluminio. Algunos diseños avanzados de naves espaciales necesitan grandes
tanques de hidrógeno líquido como combustible, de modo que “podríamos proteger a la
tripulación de la radiación envolviendo los habitáculos con los tanques de combustible”,
especula Cucinotta.
¿Podemos enviar gente a Marte? Cucinotta cree que sí. Pero antes, “debemos resolver
la cuestión del nivel de radiación que puede soportar nuestro cuerpo, y qué clase de nave
espacial necesitamos construir”. En los laboratorios de todo el país, el trabajo acaba de
empezar.
la cuestión del nivel de radiación que puede soportar nuestro cuerpo, y qué clase de nave
espacial necesitamos construir”. En los laboratorios de todo el país, el trabajo acaba de
empezar.
Enlace directo al artículo con fotografías:
http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2004/17feb_radiation.htm
http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2004/17feb_radiation.htm
Créditos y Contactos
Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionario responsable de Nasa: Ron Koczor
Editor de producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls
Relaciones con los medios: Steve Roy
Traducción al español: Miguel Artime y Carlos Román
Editor en español: Héctor Medina
Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionario responsable de Nasa: Ron Koczor
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Curador: Bryan Walls
Relaciones con los medios: Steve Roy
Traducción al español: Miguel Artime y Carlos Román
Editor en español: Héctor Medina
El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la Nasa
patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La
misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las
investigaciones que se realizan en la Nasa y colaborar con los científicos en su labor de
difusión.
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investigaciones que se realizan en la Nasa y colaborar con los científicos en su labor de
difusión.
Este artículo fue traducido al español con el apoyo de Astroseti.org