Em 2022, a missão Artemis I da NASA enviará uma espaçonave capaz de apoiar uma tripulação humana à Lua pela primeira vez em quase 50 anos. Neste voo de teste sem tripulação, estarão os manequins gêmeos Helga e Zohar a bordo da cápsula Orion. O experimento MARE, idealizado pelo Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), usará dois “fantasmas” idênticos, representativos do corpo feminino, para investigar a exposição à radiação durante o voo, que pode durar até seis semanas. A missão é vital à luz do plano da NASA de enviar a primeira mulher à lua durante o programa Artemis. Pesquisadores do Instituto DLR de Medicina Aeroespacial em Colônia desenvolveram o experimento e agora o entregaram ao Centro Espacial Kennedy (KSC) da NASA para instalação. Um novo colete de proteção contra radiação também faz parte do experimento e passará por testes. A Artemis I está prevista para ser lançada no verão de 2022. A montagem e instalação dos manequins de medição está prevista para ocorrer aproximadamente quatro semanas antes do lançamento.
A radiação à qual o corpo humano está exposto é significativamente maior fora do campo magnético protetor da Terra. O corpo feminino é mais sensível a essa radiação do que o corpo masculino em órgãos como os seios. No geral, a radiação é um dos maiores desafios colocados por missões astronáuticas mais longas no espaço profundo, como as de Marte. “Com o MARE, o maior experimento de radiação já realizado além da órbita baixa da Terra, estamos procurando descobrir exatamente como os níveis de radiação afetam as astronautas ao longo de um voo inteiro para a lua e quais medidas de proteção podem ajudar a neutralizar isso. “, diz Thomas Berger, chefe do grupo de trabalho de Biofísica no Departamento de Biologia da Radiação do Instituto DLR de Medicina Aeroespacial. “Ao longo dos últimos meses, nos locais do DLR em Colônia e Bremen, estudamos os fantasmas – Helga e Zohar – minuciosamente, incluindo a realização de testes para determinar os efeitos das vibrações a que eles serão submetidos durante o lançamento do Artemis I missão. O objetivo é garantir que tudo corra bem mais tarde no Centro Espacial Kennedy.”
Os manequins gêmeos são modelados em corpos femininos. Em geral, as mulheres correm maior risco de sofrer de câncer, portanto, valores de limite de radiação diferentes sempre se aplicam a astronautas do sexo feminino do que a seus colegas do sexo masculino. No entanto, até agora não houve medições específicas do sexo usando fantasmas no espaço. “Mais especificamente, ambos os manequins são feitos de materiais que imitam os ossos humanos, tecidos moles e órgãos de uma mulher adulta. Mais de 10.000 sensores passivos e 34 detectores ativos de radiação estão integrados às 38 fatias que compõem os manequins”, explica o Projeto MARE Gerente Thomas Berger. Ambos os fantasmas têm 95 centímetros de altura e pesam 36 quilos. Um deles – Helga – voará desprotegido para a lua, enquanto o outro – Zohar – usará um colete de proteção contra radiação recém-desenvolvido, chamado AstroRad. Ao comparar os dois conjuntos de dados, será possível determinar até que ponto o colete desenvolvido pelos parceiros israelenses do DLR poderia proteger um astronauta da exposição prejudicial à radiação.
A atmosfera da Terra e o efeito de blindagem de seu campo magnético nos protegem da maior parte da radiação do Universo, incluindo a radiação do sol. Quando os astronautas deixam a Terra, eles são expostos a todo o espectro de radiação encontrado no espaço. A espaçonave Orion experimentará dois períodos de radiação intensa enquanto voa pelo Cinturão de Van Allen ? uma vez nas primeiras horas após o lançamento e após seu retorno à Terra ? que abriga partículas carregadas presas pelo campo magnético da Terra.
Além da proteção do campo magnético da Terra, a Orion enfrentará um ambiente de radiação mais severo do que a tripulação da Estação Espacial Internacional, que está em órbita baixa da Terra. Fora do Cinturão de Van Allen, o ambiente de radiação espacial inclui partículas energéticas produzidas pelo sol em erupções solares, bem como partículas de raios cósmicos galácticos e extragalácticos que se originam de fora do sistema solar. “Os raios cósmicos são um desafio particular para missões longas em espaço aberto, porque fornecem um nível contínuo de partículas ionizadas de alta energia”, explica Christine Hellweg, chefe do Departamento de Biologia de Radiação do Instituto DLR de Medicina Aeroespacial. “As partículas em raios cósmicos variam de hidrogênio a ferro e urânio.”
Fantasmas antropomórficos medem a radiação
Helga e Zohar são fantasmas antropomórficos ? corpos de medição modelados em um torso humano. O DLR tem muita experiência nesta área: um fantasma chamado Matroshka, desenvolvido pelo Instituto DLR de Medicina Aeroespacial em Colônia, foi implantado na ISS entre 2004 e 2011. Montado no exterior da ISS, o fantasma reuniu leituras de radiação representativas de aqueles experimentados por um astronauta realizando uma caminhada espacial. O fantasma também foi colocado em diferentes partes da Estação Espacial para medir a exposição à radiação. “Os astronautas na ISS estão expostos a níveis de radiação que são aproximadamente 250 vezes maiores do que os experimentados pelas pessoas na Terra. A exposição à radiação durante missões de exploração mais distantes do campo magnético da Terra ou no espaço interplanetário pode ser muito maior – de fato, nossas estimativas prevêem até a 700 vezes maior”, diz Berger.
Publicado em 06/05/2022 07h53
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