Ao preparar a sua nave espacial para uma viagem de regresso a Marte, seria melhor lançá-la durante um período de máxima actividade solar.
Viajar pelo espaço profundo quando a probabilidade de tempestades e erupções solares é maior pode parecer contraditório, mas novas investigações demonstram que embarcar numa viagem deste tipo quando o Sol está mais activo é mais seguro.
O aumento da actividade solar dissipa a radiação solar energética proveniente de além do nosso Sistema Solar. Uma missão tripulada a Marte durante um próximo pico do ciclo solar poderia, talvez, reduzir a exposição à radiação nociva para metade, em comparação com uma viagem durante um mínimo solar.
As medições de radiação feitas pela sonda ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) da ESA confirmam a descoberta paradoxal de que viajar durante o máximo solar é a melhor altura para ir. Uma equipa internacional de investigadores concluiu que uma tripulação poderia completar a viagem de ida e volta sem infringir os limites de radiação estabelecidos. Forneceram também as estimativas das doses de radiação que uma tripulação receberia em diferentes cenários de missão.
Doses de radiação para astronautas
Um dos maiores desafios do envio de humanos para Marte é a exposição à radiação espacial. A radiação ionizante representa sérios riscos para a saúde, incluindo um risco aumentado de cancro, problemas cardiovasculares e cataratas.
Para além do campo magnético protector da Terra, um astronauta em missão a Marte poderia ser exposto a doses de radiação dezenas de vezes superiores às do nosso planeta. O limite de radiação da ESA para a carreira de um astronauta é de 1000 milisieverts, a unidade que define a dose efectiva que pode causar danos no tecido humano. Doses mais elevadas, administradas por períodos curtos, representam riscos agudos, enquanto doses mais baixas contribuem principalmente para riscos para a saúde a longo prazo.
Estudos anteriores já indicavam que uma missão a Marte durante o mínimo solar levaria os níveis de dose de raios cósmicos galácticos para níveis perigosamente próximos dos limites de exposição da ESA.
A nova análise alarga o âmbito utilizando dados do dosímetro Liulin-MO a bordo da TGO e do Telescópio de Raios Cósmicos para os Efeitos da Radiação (CRaTER) a bordo do Lunar Reconnaissance Orbiter, ao longo de um período de 15 anos.
Não há onde se esconder
A caminho da Lua e de Marte, os astronautas enfrentam duas fontes principais de radiação espacial: os raios cósmicos galácticos e as partículas energéticas solares. Os primeiros têm origem em eventos energéticos para além do nosso Sistema Solar, como as supernovas; os segundos, em poderosas erupções solares.
Durante eventos de partículas energéticas solares, os astronautas podem procurar proteção dentro das suas naves espaciais. Estas tempestades são imprevisíveis, mas, com o devido aviso prévio e protecção, as tripulações podem refugiar-se em “abrigos anti-tempestade” – áreas com protecção extra. Na Estação Espacial Internacional, os astronautas refugiam-se nos dormitórios ou na cozinha.
Não há, contudo, onde se esconder do bombardeamento constante de raios cósmicos galácticos. Estas partículas viajam a velocidades próximas da da luz e penetram tanto a blindagem das naves espaciais como o corpo humano. Quando detidos, os raios cósmicos desencadeiam frequentemente chuvas de partículas secundárias que podem ser ainda mais prejudiciais para os humanos.
Uma vez na superfície de Marte, os astronautas seriam expostos a doses até 60% mais baixas do que durante a viagem interplanetária. As grutas e os túneis de lava poderão servir como bons habitats para reduzir a exposição à radiação.
Melhor cruzeiro para Marte
O estudo calculou a dose de radiação para missões simuladas a Marte sob diferentes níveis de actividade solar e em três trajetórias: a rota mais eficiente em termos energéticos, mas mais longa; a rota mais curta, mas com maior consumo de energia; e uma trajetória que representava um equilíbrio entre ambas.
Em todas as três situações, a dose cumulativa de radiação dos raios cósmicos diminui significativamente perto do máximo solar. Um Sol impetuoso parece ser o único alívio contra os raios cósmicos galácticos.
A equipa analisou órbitas de transferência para Marte nos últimos 60 anos e usou uma esfera de água em camadas para simular a quantidade de radiação que os órgãos internos de um corpo humano absorveriam. Órbitas de transferência mais rápidas poderiam reduzir a exposição à radiação em 55%, viajando durante o máximo solar em vez do mínimo solar, enquanto missões com trajetórias que poupam combustível poderiam apresentar reduções de até 45%.
“Para se manterem dentro dos limites de radiação recomendados para a carreira, os planeadores de missões devem definir cuidadosamente as trajetórias de transferência e as janelas de lançamento específicas”, afirma Robert Wimmer-Schweingruber, coautor do estudo e investigador da Universidade de Kiel, na Alemanha.
Proteger os astronautas nas suas viagens espaciais mais profundas é uma prioridade crucial para a ESA. “Este estudo ajuda-nos a converter as variações do ciclo solar em metas claras para as trajectórias da missão e a redução de riscos. Podemos quantificar quanto podemos ganhar ao definir uma determinada janela de lançamento e trajectórias mais rápidas, e quando ainda precisamos de melhores conceitos de blindagem e operacionais para tornar as missões a Marte verdadeiramente mais seguras”, explica Anna Fogtman, líder de proteção radiológica da ESA.
Texto original: The radiation paradox: why solar maximum is the safest time to travel to Mars
Texto e imagens: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa