Viagens espaciais: radiação, a ameaça invisível

Imagine um futuro em que você possa tirar férias do planeta Terra . Abandonar aquelas infindáveis discussões políticas e pegar voo expresso para Marte . Só que no meio do caminho, a milhões de quilômetros da Terra, uma tempestade solar ameaça acabar com seu sossego.

Uma enorme quantidade de partículas energéticas começa a atravessar o espaço na direção da sua nave. Você não vê nada pela janela. Não há fumaça, explosão ou sequer um impacto audível.

Mesmo assim, sua saúde pode estar em sério risco. Esse é um dos grandes desafios das viagens espaciais de longa duração: como proteger os astronautas dessa ameaça invisível? Partículas menores que um átomo, mas que podem provocar enormes danos à saúde humana.

Aqui na Terra, temos duas grandes proteções: a atmosfera, que absorve boa parte da radiação, e o campo magnético terrestre, que desvia muitas das partículas carregadas vindas do espaço. Mas, quando nos afastamos da proteção natural do nosso planeta, essas partículas podem nos atingir diretamente e, em doses elevadas, podem provocar efeitos agudos, e aumentar o risco de câncer e outras doenças em longo prazo. Campo magnético que protege a Terra das partículas energéticas emitidas pelo Sol.

– Créditos: NASA / Gemini Existem dois tipos de radiação com os quais precisamos nos preocupar. Um deles são as partículas energéticas lançadas pelo Sol, especialmente durante grandes erupções e tempestades solares. Em determinadas circunstâncias, elas podem expor os astronautas a doses perigosas em um intervalo relativamente curto.

O outro desafio são os raios cósmicos galácticos, partículas extremamente energéticas que vêm de fora do Sistema Solar . Algumas são núcleos de átomos viajando a velocidades próximas à da luz. Como possuem energias muito elevadas, são particularmente difíceis de bloquear.

Então, como podemos proteger os futuros viajantes espaciais? Nosso maior aliado, por incrível que pareça, é o menor e mais leve átomo que existe: o hidrogênio. Isso porque o hidrogênio é particularmente eficiente em reduzir a energia de algumas das partículas que representam perigo para os seres humanos, especialmente os prótons de alta energia e outros íons presentes nos raios cósmicos.

Dessa forma, polímeros com grandes proporções de hidrogênio em sua composição e até mesmo a água, podem ser usados para proteger os astronautas. Uma das soluções mais promissoras é aproveitar materiais que já estão a bordo da nave. Reservatórios de água, por exemplo, podem ser posicionados ao redor dos compartimentos ocupados pela tripulação.

  Em um experimento realizado na Estação Espacial Internacional, uma cortina feita de materiais hidratados, com espessura equivalente a cerca de seis centímetros de água pura, reduziu em aproximadamente 37% a dose equivalente de radiação medida pelos pesquisadores. Mas há um detalhe: engrossar a blindagem nem sempre significa aumentar proporcionalmente a proteção. A colisão de raios cósmicos mais energéticos com a blindagem podem gerar partículas secundárias.

  Ilustração baseada nos conceitos de engenharia que devem ser adotados para proteção contra radiação da Starship para viagens tripuladas ao espaço profundo. – Créditos: Aerospace Now / Gemini Há pesquisas que investigam até a transformação de resíduos plásticos em materiais de blindagem. Em vez de simplesmente descartar embalagens e outros plásticos, uma futura missão poderia reciclá-los, produzindo peças protetoras para a nave.

Pesquisadores também estudam materiais à base de água, como hidrogéis fabricados em impressoras 3D. Imagine astronautas protegidos da radiação mortal do espaço por uma… gelatina! Outra medida importante é criar um abrigo contra tempestades solares.

A ideia é reservar uma pequena área da nave que possa ser cercada por água, suprimentos e outros materiais protetores. Quando os sensores detectassem um evento solar perigoso, os astronautas se recolheriam neste compartimento até a situação melhorar. Também estão sendo testadas roupas especiais de proteção, como o colete AstroRad, desenvolvido para reduzir a exposição de regiões do corpo a determinadas partículas energéticas.

Experimentos realizados na Artemis I, que voou ao redor da Lua , ajudaram a avaliar a eficiência do equipamento. Mas um colete não substitui a blindagem da nave e as soluções a serem adotadas precisam equilibrar proteção, peso e mobilidade. Manequins Helga e Zohar, lançadas na Orion na missão Artemis 1.

Zohar utilizava um colete AstroRad que para medir o nível de proteção contra a radiação em comparação à Helga, que não usava. – Créditos: NASA/Lockheed Martin/DLR E se, em vez de absorver a radiação, pudéssemos desviá-la? É essa a ideia por trás das blindagens magnéticas.

Como muitas das partículas perigosas possuem carga elétrica, campos magnéticos suficientemente intensos poderiam alterar suas trajetórias e afastá-las dos astronautas.   O problema é reproduzir algo semelhante em uma nave espacial. Seriam necessários sistemas complexos, com ímãs supercondutores, capazes de gerar campos intensos sem acrescentar massa e consumo de energia excessivos.

  Mas existe uma possibilidade que parece saída da ficção científica que seria não levar uma blindagem e sim aproveitar a proteção oferecida por um corpo celeste. A proposta seria instalar um abrigo dentro de um asteroide. A própria rocha ao redor funcionaria como uma barreira natural, absorvendo parte das partículas antes que elas chegassem aos astronautas.

Seria, de certa forma, viajar dentro de uma montanha através do espaço. Um asteroide utilizado como proteção contra radiação para um habitat em viagens pelo espaço profundo. – Crédito: Imagem gerada por IA A ideia tem fundamento físico, mas sua aplicação seria extremamente complexa.

Precisaríamos encontrar um asteroide com uma órbita conveniente, alcançá-lo, construir um abrigo em seu interior e transformá-lo em uma espécie de ônibus circular espacial, com um itinerário fixo e uma frequência menor do que linha de periferia em final de semana prolongado.   Por isso, nenhuma dessas soluções, isoladamente, resolve o problema. A proteção em nossas primeiras viagens interplanetárias provavelmente deverá combinar materiais adequados, monitoramento constante, abrigos contra eventos solares e, quem sabe no futuro, tecnologias capazes de desviar parte da radiação.

Claro, tem muita gente que gostaria de deixar o planeta o quanto antes, mas por enquanto, a radiação do espaço é ainda mais perigosa para nossa saúde do que a discussão política no zap da família.   O post Viagens espaciais: radiação, a ameaça invisível apareceu primeiro em Olhar Digital . ]]>