Izquierda:el satélite Arase. Derecha:Se utilizaron de forma complementaria tres detectores diferentes en la EEI. SEDA-AP (equipo de adquisición de datos del entorno espacial-carga útil adjunta), CALET (telescopio de electrones calorimétricos), y MAXI (Monitor de imagen de rayos X de todo el cielo) Crédito:Izquierda:© Equipo científico ERG Derecha:© JAXA / NASA
Los científicos han logrado un progreso significativo en la comprensión de las fuentes de los eventos de radiación que podrían afectar las operaciones de vuelos espaciales tripulados. Los eventos de precipitación relativista de electrones (REP) son casos en los que los electrones de alta energía se mueven a través de áreas del espacio a fracciones significativas de la velocidad de la luz. Estos eventos REP pueden plantear desafíos para los vuelos espaciales tripulados, específicamente durante la actividad extravehicular (EVA).
Estos peligros motivan la pregunta de si los eventos de REP se pueden pronosticar para evitar la exposición humana innecesaria a la radiación. Para predecir eventos REP, primero hay que determinar su causa.
Un equipo científico dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Investigación Polar (NIPR) de Japón ha avanzado mucho para responder a esa pregunta. Sus hallazgos fueron publicados el 14 de agosto en el Journal of Geophysical Research:Física espacial .
Ryuho Kataoka, el autor principal del estudio y profesor asociado en NIPR, identificó la causa de los eventos REP y enfatizó que los eventos REP deben tenerse en cuenta en las misiones de vuelos espaciales tripulados.
"La importancia de comprender los eventos REP ha ido en aumento desde que los eventos REP se identificaron claramente en la Estación Espacial Internacional (ISS), "Los eventos REP son importantes porque causan dosis de radiación durante los EVA", dijo Kataoka.
Se ha planteado la hipótesis de que las ondas ciclotrónicas de iones electromagnéticos (EMIC) juegan un papel importante en los eventos REP en la ISS. Todavía era una pregunta abierta, sin embargo, si otros mecanismos jugaron un papel en la generación de eventos REP. Las ondas EMIC son ondas electromagnéticas que se propagan a través del plasma en la magnetosfera de la Tierra, causando alteraciones en las partículas cargadas dentro del plasma.
Ondas de plasma observadas por el satélite Arase (izquierda) y tasa de conteo de electrones MeV observados con el detector CALET en la ISS (derecha). Crédito:Ryuho Kataoka et al., 2020
Usando múltiples sensores a bordo de la ISS, así como datos del satélite Arase, el grupo de investigación pudo demostrar que al menos tres procesos separados contribuyeron a los eventos de REP. Uno es de hecho ondas EMIC. Pero los datos también sugirieron otras dos fuentes:ondas de coro en modo Whistler y ondas de silbido electrostáticas. Las ondas del modo Whistler pueden ser excitadas por electrones de alta energía asociados con actividades aurorales, como la aurora boreal.
"Resultó que los eventos REP en la ISS son causados no solo por ondas EMIC sino también por ondas en modo silbido, lo que dificulta la previsión meteorológica espacial, "Dijo Kataoka.
Con una mejor comprensión de las causas físicas de los eventos REP, Kataoka y su equipo están trabajando para encontrar formas de predecir eventos futuros. "El siguiente paso es el pronóstico del tiempo espacial de los eventos de REP en la ISS mediante el modelado de diferentes tipos de actividades de ondas de plasma. El objetivo final es obtener una teoría unificada para comprender la interacción entre las partículas energéticas y las ondas de plasma, y su impacto de la dosis de radiación en la atmósfera, nave espacial, y seres humanos ".
