EL FANTOMA REGRESA.

Fecha 8/6/2009 9:10:11 | Tema: Noticias de ultima hora

Matroshka regresa a la Tierra y ha sido elegida como la desafortunada voluntaria para experimentar la explosi贸n de una llamarada solar gigante.

Mayo 27, 2009: El fantoma regresa y tiene una gran historia para contar.

Se trata de un torso que tiene forma humana y que carece de brazos y piernas; es un maniqu铆 que pareciera estar envuelto con las telas de una momia. Los cient铆ficos de la Agencia Espacial Europea (ESA, en idioma ingl茅s) lo llaman Matroshka y, al igual que su contraparte de la NASA, Fred, este maniqu铆 es un intr茅pido viajero espacial. Ahora que ha permanecido cuatro meses en la Estaci贸n Espacial Internacional, los cient铆ficos est谩n aprendiendo sobre la radiaci贸n espacial a la que Matroshka estuvo expuesta.

Las lecciones aprendidas a trav茅s de Fred y de Matroshka poseen implicancias importantes para los planes de la NASA relacionados con montar una estaci贸n habitada en la Luna, y finalmente el env铆o de personas a Marte. Proteger a los astronautas de los efectos da帽inos de la radiaci贸n espacial ser谩 un reto cr铆tico en estas misiones de larga duraci贸n. Para dise帽ar trajes espaciales, veh铆culos y estructuras habitables con suficiente material aislante y mantener a los astronautas a salvo, los cient铆ficos de misi贸n necesitan saber cu谩nta radiaci贸n -y de qu茅 tipo- absorben realmente los astronautas.

Los cient铆ficos pueden estimar la dosis de esta radiaci贸n con el uso de modelos creados por computadora; sin embargo, la realidad y un modelo realizado en una computadora pueden ser cosas extremadamente diferentes. Hasta ahora, los investigadores no estaban seguros de la precisi贸n de sus modelos al momento de predecir las dosis de radiaci贸n que los astronautas experimentan en el espacio.

Y es ah铆 donde el fantoma entra en escena.

脡l hizo posible que se llevara a cabo el experimento real que se necesitaba para demostrar que los modelos son esencialmente correctos. A trav茅s del an谩lisis de las mediciones de cientos de sensores de radiaci贸n colocados en todo el cuerpo de Matroshka, Francis Cucinotta, del Centro Espacial Johnson, de la NASA, en compa帽铆a de sus colegas, descubri贸 que los modelos son, de hecho, bastante buenos: poseen una precisi贸n de alrededor del 10% del valor de la dosis medida. Esto significa un "adelante con los sistemas" respecto del uso de los modelos para la planificaci贸n del regreso a la Luna e, incluso, un viaje a Marte, por parte de la NASA.

El tipo de radiaci贸n m谩s peligroso al que los astronautas est谩n expuestos son los rayos c贸smicos gal谩cticos (Galactic Cosmic Rays o GCR, en idioma ingl茅s). Se trata de n煤cleos at贸micos "desnudos", algunos tan pesados como los 谩tomos de hierro, acelerados a velocidades cercanas a la de la luz por distantes supernovas. Debido a su elevada velocidad, a su alta masa y a la carga el茅ctrica positiva, las part铆culas de GCR pueden causar tremendos da帽os a las c茅lulas de una persona. Adem谩s, los m茅todos tradicionales para el bloqueo de la radiaci贸n no las pueden detener.

Entender el peligro no es tan simple como saber cu谩nta radiaci贸n hay all铆 afuera.

"Lo que realmente importa es cu谩nta radiaci贸n impacta contra los 贸rganos vitales de una persona", comenta Cucinotta.

Y para alcanzar dichos 贸rganos, las part铆culas de la radiaci贸n deben primero pasar a trav茅s de las paredes de la nave espacial, del traje espacial de la persona, de la piel y de otros tejidos del cuerpo. Es muy complejo. Algunas veces, estas barreras reducir谩n la velocidad, o detendr谩n por completo a la part铆cula radiactiva. Sin embargo, en ocasiones, la colisi贸n entre una part铆cula de radiaci贸n y una barrera produce una lluvia de nuevas part铆culas de radiaci贸n, conocida como radiaci贸n "secundaria". Los modelos realizados por computadora deben tomar en cuenta todo esto.

Los astronautas de la estaci贸n espacial usan sensores en sus trajes de vuelo para registrar la exposici贸n total a la radiaci贸n; sin embargo, no hay manera pr谩ctica de medir cu谩nta radiaci贸n realmente alcanza los 贸rganos vitales. Fred posee sensores pr谩cticamente en todos lados -incluso en su interior.


Los fantomas se fabrican con un pl谩stico especial que se asemeja en gran medida a la densidad del cuerpo humano y se encuentran rebanados horizontalmente en 35 capas de 2,54 cm (una pulgada) de ancho. En estas capas, los investigadores colocaron un total de 416 dos铆metros del tipo litio-cristal, cada uno de los cuales mide la dosis de radiaci贸n acumulada en ese punto del cuerpo durante todo el experimento. Fred y Matroshka tambi茅n contienen varios dos铆metros "activos" localizados en el sitio donde se encuentran los 贸rganos vitales, tales como el cerebro, la tiroides, el coraz贸n, el colon y el est贸mago. Estos sensores activos mantienen un registro de c贸mo la radiaci贸n cambia momento a momento. En conjunto, esta variedad de sensores documentaron detalladamente la propagaci贸n de la radiaci贸n a trav茅s de sus cuerpos.

"La geometr铆a y composici贸n del torso imita al cuerpo humano muy bien", comenta Cucinotta. "Me parece que es una prueba muy buena".

De modo que ahora que estos modelos creados por computadora han sido verificados en la vida real, 驴qu茅 dicen acerca de c贸mo mantener a los astronautas a salvo en una estaci贸n lunar, o en Marte?

"Las misiones lunares de corta duraci贸n son aceptables", comenta Cucinotta, "pero vivir en un h谩bitat lunar durante 6 meses ya comienza a ser problem谩tico. Vamos a tener que hacer un trabajo realmente bueno respecto de la protecci贸n contra la radiaci贸n, y tal vez tengamos que tomar medidas de 铆ndole m茅dica para contrarrestarla si pensamos llevar a cabo misiones de 6 meses de duraci贸n".

Los modelos sugieren que Marte ser谩 inclusive m谩s complicado. Algunos escenarios requieren misiones de 18 meses o m谩s de duraci贸n. "Actualmente, no existe un dise帽o exitoso que permanezca dentro de los l铆mites de seguridad como para realizar una misi贸n a Marte", comenta Cucinotta. "El poner demasiado material aislante de la radiaci贸n alrededor de la nave la har铆a demasiado pesada como para despegar, de modo que necesitamos encontrar materiales aislantes de la radiaci贸n que sean m谩s livianos, y probablemente debemos desarrollar medidas m茅dicas que contrarresten el da帽o causado a las c茅lulas por los rayos c贸smicos". El cient铆fico comenta que uno de los obst谩culos m谩s grandes para el progreso en esta 谩rea es la "incertidumbre en el tipo de da帽o celular que ocurre cuando existe exposici贸n a los rayos c贸smicos. A煤n tenemos mucho que aprender".

Otra pregunta fundamental: 驴C贸mo afectan las llamaradas solares a los astronautas? Fred y Matroshka no han experimentado tormentas intensas de radiaci贸n solar durante su estancia en la Estaci贸n Espacial Internacional (EEI).

"El espectro de energ铆a de los eventos solares y la manera en la cual las dosis de radiaci贸n cambian de un 贸rgano a otro ser谩n bastante diferentes de lo que hemos visto hasta ahora con los rayos c贸smicos", comenta Cucinotta.

Para hallar la respuesta, los cient铆ficos han recreado la radiaci贸n intensa de llamaradas solares gigantes aqu铆 mismo en la Tierra, y Matroshka ha sido elegida como la desafortunada voluntaria para experimentar la explosi贸n. 隆Un astronauta virtual se encuentra a punto de ser sometido a una llamarada solar artificial!

Mant茅ngase en sinton铆a con Ciencia@NASA para conocer la segunda parte de este art铆culo, en el cual se explorar谩n estos nuevos experimentos as铆 como un ejemplo hist贸rico de una llamarada solar extrema que, en 1972, estuvo a punto de impactar contra las misiones Apollo cuyo destino era la Luna.




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