De la Pământ la Lună (și-napoi): Obsesivele radiații - Partea II

Radiația cosmică galactică (CGR, în abreviere engleză), este cea mai penetrantă, compusă din particule „cu masă”, majoritar protoni (nuclee de hidrogen, 90%), apoi nuclee de heliu (particule alfa, 9%) restul alte nuclee grele, provenind dominant din afara Sistemului Solar. Au viteze aproape luminice, deci energii formidabile și sunt omniprezente interplanetar, cu excepția zonelor protejate de câmpurile magnetice ale astrelor, care deviază particulele. Luna nu are câmp magnetic, deci nu oferă protecție față de CGR. Totuși, Luna „umbrește” în calea particulelor expulzate de Soare, care au energii și mase comparabile cu CGR. În cazul misiunii Artemis-1, Luna a contribuit astfel, în porțiuni ale traiectoriei navei pe orbită, la reducerea expunerii.

Aceste particule sunt imposibil de oprit și au contat în cele 25 de zile ale misiunii ca 90% (30mSv) față de 10% (2-4mSv) atribuibili primului inel al Centurii Van Allen. Fără a intra in detalii - unitatea de măsură Sievert (Sv) măsoară doza de radiații pentru evaluarea impactului biologic al expunerilor. E un parametru cumulativ – de exemplu, NASA permite 600mSv pentru întreaga carieră spațială!

Există, desigur, și alte măsuri ale variilor emisii și expuneri, precum și conversii estimative ale acestora în Sv.

Se poate înțelege, deci, și în această cheie, durata (minim posibilă) stabilită pentru Artemis-2: 10 zile, evident din grijă pentru echipaj.

„Activați scutul !” ... Este de notat, în acest context, că experimente de protecție prin varii câmpuri s-au dovedit neaplicabile. SF pe Pământ, ca și în spațiu. Radio-cititorii interesați pot găsi explicațiile.

Scut mai gros = mai bun? În sumar: cu puțin, față de creșterea de masă, volum și dificultate în utilizare. O creștere de 80% (mare, aproape impracticabilă) a masei scuturilor de protecție ar conduce la o descreștere de numai 30% a dozelor de radiații receptate de corpurile astronauților. Și aici, balanța contrariilor a contat: limitarea misiunii Artemis-2 la 10 zile a fost considerată, cu marjă desigur, încă „sănătoasă” pentru echipaj, fără adăugări la protecții. Fiecare Kg contează, literal!

De notat că învelișurile practicabile, foarte subțiri, din elemente grele precum aurul sau plumbul sunt eficiente (cu limite!) doar față de radiațiile electromagnetice, cum ar fi X și gamma. Dar, bombardate de protonii sau particulele alfa din radiația cosmică galactică (CGR) aceleași învelișuri nu rezistă și – mai rău – generează radiații secundare prin ciocnirile interne. Acestea adaugă la expunerea astronauților!

Soluțiile identificate, deși tot parțiale, implică folosirea unor „armuri” bogate în... hidrogen! Motivul? Minimizarea sus-menționatelor radiații secundare la ciocnirile cu particulele radiației cosmice CGR, stoparea fizică fiind oricum imposibilă. Astfel încât, practic, polistirenul stratificat în pereți și costume este, în esență, soluția utilizată.

Tot din seria SF – există propuneri pentru „învelirea” navelor, sau măcar a habitatelor în straturi groase de apă, utilizabile și pentru nevoile curente la bord. Dar volumul, deci masa apei necesare protecției umane cât de cât exclude tehnologic fie și decolarea! Și-apoi... ce te faci pe măsură de se consumă în drum spre Marte?

Urgențele în capsula Artemis, de tipul evenimentelor generatoare de emisii puternice (cum ar fi exploziile solare), odată detectate ar determina o reacție oarecum „primitivă” a astronauților: trecerea sub „podea” în Storm Shelter și baricadarea zonei capetelor cu panouri absorbante. Spatele ar fi protejat de scutul termic, amintitul bloc adaptor („guler”) și modulul de serviciu.

Articolul Nature, desigur riguros științific, poate fi, totuși, cel puțin parțial analizat de radio-cititorul doritor să afle.

Concluzia este semnificativă: nava mică, grea și puternic „blindată” Artemis ar putea proteja „misiuni scurte” cu echipaj. Dar, orice proiect interplanetar mai amplu, cum ar fi mult evocata stație permanentă lunară sau saltul spre Marte postulează – inevitabil - misiuni lungi în vehicule ușoare. Gestionarea eficientă a riscurilor asociate „radiațiilor” rămâne, pentru acestea, o provocare.

Nu se spune „nerezolvabilă”.

Întrebări rămân: 1) de ce sunt necesare super-prudențele Artemis (sora geamănă, în mitologie) a lui Apollo, dacă toți astronauții Apollo au trăit fără boli spațiale până la adânci bătrâneți? Unii au participat chiar la două misiuni lunare, precum istoricii Scott, Lovell, Cernan și Young. Nemaivorbind că toate trimiterile interplanetare, de decenii, au inclus – esențial - senzori de mediu, iar la începuturile spre Lună - mult material biologic inclusiv cobai judicios aleși. Animăluțele recuperate au sfârșit-o prin... inevitabilele disecții care au confirmat că erau viabile! Iar pentru durate de călătorie medii-lungi, Nature scrie că trebuie găsite alte soluții... Cu tot pozitivismul științific susținut investițional de decenii, nici o tehnologie de protecție revoluționară nu a apărut.

Pe lângă experiența umană directă prin Artemis, miza poate fi, de fapt, multiplă: (re-)validarea sustenabilității, fie și pe termen scurt, a habitatelor interplanetare; sugestia posibilității, cu echipamente anticipabile tehnic, a programelor interplanetare cu echipaj, pe termen mediu sau lung; reafirmarea NASA ca deținător de cunoștințe și premiere spațiale, justificând enormele bugete disputate. Astfel, agenția s-ar menține în joc pentru Artemis-3, (re-)aselenizarea cu echipaj antamată prin cooperare cu SpaceX, aceasta din urmă afirmând și soluție independentă, bani să fie. Despre saltul enorm tehnologic până la Artemis-3 - un subiect remarcabil... în alt episod.

2) Sunt cu adevărat soluționabile specificațiile biologice ale călătoriilor spațiale medii-lungi cu echipaj? Evoluează cumva „astronomic” cerințele succesive „tur Lună”, aselenizare, bază lunară, drum spre Marte...și retur?

Nici o cultură celulară, un vierme sau hamster n-au fost trimise spre Marte: o măsură a dificultății extreme pentru asigurarea fie și a celui mai bazal habitat viabil la drum interplanetar.

Cât despre Omul Interstelar... poate, în altă paradigmă a cunoașterii.

Redactor Florin Vasiliu