Os tubos de lava, cavernas ou habitats subterrâneos podem oferecer refúgio seguro para futuros astronautas em Marte? Cientistas da equipe do rover Curiosity Mars da NASA estão ajudando a explorar questões como essa com o Detector de Avaliação de Radiação, ou RAD.
Ao contrário da Terra, Marte não tem um campo magnético para protegê-lo das partículas de alta energia que circulam pelo espaço. Essa radiação pode causar estragos na saúde humana e pode comprometer seriamente os sistemas de suporte de vida dos quais os astronautas de Marte dependerão.
Com base nos dados do RAD do Curiosity, os pesquisadores estão descobrindo que o uso de materiais naturais, como a rocha e os sedimentos de Marte, podem oferecer alguma proteção contra a radiação espacial sempre presente. Em um artigo publicado neste verão na JGR Planets, eles detalharam como o Curiosity permaneceu estacionado contra um penhasco em um local chamado “Murray Buttes” de 9 a 21 de setembro de 2016.
Enquanto estava lá, RAD mediu uma redução de 4% na radiação geral. Mais significativamente, o instrumento detectou uma diminuição de 7,5% na radiação de partículas neutras, incluindo nêutrons que podem penetrar nas rochas e são especialmente prejudiciais à saúde humana. Esses números são estatisticamente altos o suficiente para mostrar que foi devido à localização do Curiosity no sopé do penhasco, e não às mudanças normais na radiação de fundo.
“Esperamos muito tempo pelas condições certas para obter esses resultados, que são essenciais para garantir a precisão de nossos modelos de computador”, disse Bent Ehresmann do Southwest Research Institute, principal autor do artigo recente. “Em Murray Buttes, finalmente tínhamos essas condições e os dados para analisar esse efeito. Agora estamos procurando outros locais onde a RAD possa repetir esses tipos de medições.”
Um posto avançado do clima espacial em Marte
A maior parte da radiação medida pelo RAD vem de raios cósmicos galácticos – partículas lançadas por estrelas em explosão e enviadas como pinball por todo o universo. Isso forma um tapete de “radiação de fundo” que pode representar riscos à saúde dos humanos.
Uma radiação muito mais intensa esporadicamente vem do Sol na forma de tempestades solares que lançam arcos massivos de gás ionizado no espaço interplanetário.
“Essas estruturas se retorcem no espaço, às vezes formando tubos de fluxo complexos em forma de croissant maiores que a Terra, conduzindo ondas de choque que podem energizar partículas com eficiência”, disse Jingnan Guo, que liderou um estudo publicado em setembro na The Astronomy and Astrophysics Review, analisando nove anos de dados RAD enquanto ela estava na Universidade Christian Albrecht da Alemanha.
“Raios cósmicos, radiação solar, tempestades solares – todos são componentes do clima espacial, e o RAD é efetivamente um posto avançado do clima espacial na superfície de Marte”, disse Don Hassler do Southwest Research Institute, principal investigador do instrumento RAD.
As tempestades solares ocorrem com frequência variável com base em ciclos de 11 anos, com certos ciclos apresentando tempestades mais frequentes e energéticas do que outros. Contra-intuitivamente, os períodos em que a atividade solar está no seu pico podem ser os mais seguros para os futuros astronautas em Marte: o aumento da atividade solar protege o Planeta Vermelho dos raios cósmicos em até 30 a 50%, em comparação com os períodos em que a atividade solar é menor .
“É uma troca”, disse Guo. “Esses períodos de alta intensidade reduzem uma fonte de radiação: a radiação de fundo de raios cósmicos onipresente e de alta energia ao redor de Marte. Mas, ao mesmo tempo, os astronautas terão que enfrentar a radiação intermitente e mais intensa das tempestades solares.”
“As observações do RAD são fundamentais para desenvolver a capacidade de prever e medir o clima espacial, a influência do Sol na Terra e em outros corpos do sistema solar”, disse Jim Spann, chefe do clima espacial da Divisão de Heliofísica da NASA. “Enquanto a NASA planeja viagens humanas a Marte, a RAD serve como posto avançado e parte do Observatório do Sistema Heliofísico – uma frota de 27 missões que investiga o Sol e sua influência no espaço – cuja pesquisa apóia nossa compreensão e exploração do espaço. ”
A RAD mediu o impacto de mais de uma dúzia de tempestades solares até o momento (cinco durante a viagem a Marte em 2012), embora os últimos nove anos tenham marcado um período especialmente fraco de atividade solar.
Os cientistas estão começando a ver a atividade aumentar à medida que o Sol sai de seu sono e se torna mais ativo. Na verdade, a RAD observou evidências da primeira erupção da classe X do novo ciclo solar em 28 de outubro de 2021. As explosões da classe X são a categoria mais intensa de explosões solares, a maior das quais pode levar a quedas de energia e blecautes de comunicação na terra.
“Este é um momento emocionante para nós, porque um dos objetivos importantes do RAD é caracterizar os extremos do clima espacial. Eventos como erupções solares e tempestades são um tipo de clima espacial que acontece com mais frequência durante o aumento da atividade solar – o tempo estamos nos aproximando agora “, disse Ehresmann. Mais observações são necessárias para avaliar o quão perigosa uma tempestade solar realmente poderosa seria para os humanos na superfície marciana.
As descobertas da RAD irão alimentar um corpo muito maior de dados sendo compilados para futuras missões tripuladas. Na verdade, a NASA equipou até mesmo a contraparte do Curiosity, o Perseverance rover, com amostras de materiais de traje espacial para avaliar como eles resistem à radiação ao longo do tempo.
Publicado em 22/11/2021 07h36
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