Cientistas calculam exposição à radiação durante viagem a Marte
Desde que Victor Hess descobriu os raios cósmicos em 1912, os cientistas têm vindo a perceber que a radiação espacial é um dos maiores perigos durante as viagens espaciais de longa duração. Um típico astronauta a bordo da Estação Espacial Internacional, embora esteja protegido pelo casco dos módulos e pela magnetosfera da Terra, absorve aproximadamente a mesma quantidade de radiação durante uma estadia de seis meses do que nós "cá em baixo" durante 20 anos. Afastemo-nos mais para o espaço - digamos, numa viagem até um asteróide próximo ou até Marte - e os riscos aumentam consideravelmente.
Ao longo dos anos muitas naves e sondas têm monitorizado a radiação espacial, mas esses detectores estavam completamente desprotegidos a fim de obter medidas "brutas". No entanto, agora os investigadores têm finalmente uma ideia da quantidade de radiação que passaria por um astronauta dentro de uma nave razoavelmente bem protegida viajando pelo Sistema Solar interior.
Os resultados vêm do instrumento RAD (Radiation Assessment Detector) que viajou durante 8 meses e meio a bordo do rover Curiosity da NASA. O RAD está instalado dentro do Curiosity, que por sua vez estava protegido por uma cápsula com o estágio de descida por cima e com um espesso escudo de calor por baixo. Todos estes agentes protegeram o RAD da radiação espacial, do mesmo modo como os engenheiros da NASA estão a construir a nova cápsula tripulada Orion.
Pesando apenas 1,7 kg, o instrumento tem um "telescópio" que aponta para cima e que deixa entrar radiação através de um cone de 60º, que regista impactos de dois tipos de partículas altamente energéticas. Existe um fundo constante de raios cósmicos galácticos, núcleos despidos de vários átomos, que chegam das profundezas do espaço interestelar a velocidades relativistas e que atingem o detector a 500-600 MeV (milhões de electrões-volt) ou mais. A outra grande fonte vem do Sol sob a forma de protões altamente energéticos, iões de hélio e outros iões mais pesados. As proeminências esporádicas e as ejecções de massa coronal aceleram estas partículas energéticas solares até energias que rondam as centenas de MeV. Ambos os tipos são prejudiciais porque ionizam os átomos em qualquer género de tecido por onde passem.
Conforme descrito por Cary Zeitlin (Instituto de Pesquisa do Sudoeste) e outros na edição de 31 de Maio da revista Science, o instrumento RAD registou o equivalente a 0,466 sievert (unidade de medida para a exposição dos tecidos à radiação ionizante) enquanto viajava até Marte. A maior parte veio dos raios cósmicos: embora o RAD tenha registado cinco pulsos distintos de partículas solares energéticas entre o início de Dezembro de 2011 e meados de Julho de 2012, estes correspondem a apenas 3% do total das partículas detectadas. Estes resultados estão na realidade muito perto das estimativas anteriores de exposição à radiação feitas pelos cientistas.
"Em termos de dose acumulada, é como fazer um TAC (tomografia axial computorizada) ao corpo inteiro a cada cinco ou seis dias," afirma Zeitlin no comunicado de imprensa do mesmo instituto. Para colocar isto em perspectiva, a NASA coloca o limite de exposição acumulada a radiação, ao longo de toda a carreira de um astronauta, em 1 sievert, uma dose que aumenta estatisticamente em 3% as hipóteses de morte por cancro.
Com base nos resultados do RAD, uma missão de ida e volta a Marte, envolvendo 360 dias de viagem interplanetária, exporia a tripulação a cerca de 0,6 sievert de radiação. É uma quantidade enorme de radiação, embora abaixo do limite de vida estabelecido.
Mas a previsão do dano por radiação espacial não é uma ciência exacta. Por exemplo, o Sol esteve relativamente calmo durante a longa viagem do Curiosity - no entanto, podem ocorrer erupções solares muito mais potentes. Além disso, as mulheres são mais susceptíveis do que os homens à radiação porque têm massas corporais mais baixas. E ninguém sabe realmente a quantidade de danos nos tecidos que os raios cósmicos altamente energéticos podem provocar, o que torna as suposições acerca da exposição como algo incerto.
Ainda assim, é um progresso. "Os cientistas precisam de validar as teorias e modelos com medições reais, que o RAD está agora fornecendo," realça Donald Hassler, investigador principal. "Estas medições serão usadas para melhor compreender como é que a radiação viaja através do espaço profundo e como é afectada e alterada pela própria estrutura da nave."
Radiação ionizante (Wikipedia)
Seivert (Wikipedia)
O instrumento RAD, a bordo do Curiosity, mede a radiação espacial que entra num cone.
Este gráfico compara a dose de radiação equivalente para vários tipos de experiências, incluindo um cálculo para uma viagem da Terra até Marte com base em medições do instrumento RAD a bordo do rover Curiosity entre 2011 e 2012.