Poderosas erupciones solares podrían cargar eléctricamente áreas de la luna marciana Fobos a cientos de voltios, presentando un entorno eléctrico complejo que posiblemente podría afectar a la electrónica sensible transportada por futuros exploradores robóticos, según un nuevo estudio de la NASA. El estudio también consideró las cargas eléctricas que podrían desarrollarse a medida que los astronautas transitan por la superficie en posibles misiones humanas a Fobos.

Fobos ha sido considerada como una posible base inicial para la exploración humana de Marte porque su débil gravedad facilita el aterrizaje de naves espaciales. astronautas y suministros. La idea sería que los astronautas controlen robots en la superficie marciana desde las lunas de Marte, sin el considerable retraso que enfrentan los operadores terrestres. "Descubrimos que los astronautas o rovers podían acumular cargas eléctricas significativas al atravesar el lado nocturno de Fobos, el lado que mira a Marte durante el día marciano, "dijo William Farrell del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Cinturón verde, Maryland. "Si bien no esperamos que estas cargas sean lo suficientemente grandes como para lesionar a un astronauta, son potencialmente lo suficientemente grandes como para afectar a equipos sensibles, por lo que necesitaríamos diseñar trajes espaciales y equipos que minimicen cualquier peligro de carga ". Farrell es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en línea el 3 de octubre en Avances en la investigación espacial .

Marte tiene dos pequeñas lunas, Fobos y Deimos. Aunque este estudio se centró en Phobos, se esperan condiciones similares en Deimos, Dado que ambas lunas no tienen atmósfera y están directamente expuestas al viento solar, una corriente de gas conductor de electricidad, llamado plasma, que está soplando constantemente desde la superficie del Sol hacia el espacio a alrededor de un millón de millas por hora.

El viento solar es responsable de estos efectos de carga. Cuando el viento solar golpea el lado diurno de Fobos, el plasma es absorbido por la superficie. Esto crea un vacío en el lado nocturno de Phobos en el que el flujo de plasma no puede entrar directamente. Sin embargo, la composición del viento - hecha de dos tipos de partículas cargadas eléctricamente, a saber, iones y electrones, afecta el flujo. Los electrones son mil veces más ligeros que los iones. "Los electrones actúan como aviones de combate, pueden girar rápidamente alrededor de un obstáculo, y los iones son como grandes, bombarderos pesados:cambian de dirección lentamente, "dijo Farrell." Esto significa que los electrones ligeros empujan por delante de los iones pesados ​​y el campo eléctrico resultante empuja a los iones hacia el vacío de plasma detrás de Fobos, según nuestros modelos ".

El estudio muestra que este vacío de plasma detrás de Fobos puede crear una situación en la que los astronautas y los rovers acumulen cargas eléctricas significativas. Por ejemplo, si los astronautas caminaran por la superficie del lado nocturno, la fricción podría transferir la carga del polvo y la roca en la superficie a sus trajes espaciales. Este polvo y esta roca son muy malos conductores de electricidad, por lo que la carga no puede fluir fácilmente hacia la superficie y la carga comienza a acumularse en los trajes espaciales. En el lado del día, el viento solar eléctricamente conductor y la radiación ultravioleta solar pueden eliminar el exceso de carga del traje. Pero, en el lado de la noche, las densidades de iones y electrones en el vacío del plasma final son tan bajas que no pueden compensar o "disipar" la acumulación de carga. Los cálculos del equipo revelaron que esta carga estática puede alcanzar diez mil voltios en algunos materiales, como los trajes de teflón utilizados en las misiones lunares de Apolo. Si el astronauta luego toca algo conductor, como una pieza de equipo, esto podría liberar la carga, posiblemente similar a la descarga que se obtiene cuando se arrastra por una alfombra y toca la manija de una puerta de metal.

El equipo modeló el flujo del viento solar alrededor de Fobos y calculó la acumulación de carga en el lado nocturno. así como en regiones obstruidas en la sombra, como el cráter Stickney, el cráter más grande de Fobos. "Descubrimos que el exceso de carga se acumula en estas regiones durante todas las condiciones de viento solar, pero el efecto de carga fue especialmente severo a raíz de erupciones solares como eyecciones de masa coronal, que son densos, ráfagas rápidas de viento solar, "dijo Farrell.

Este estudio fue un seguimiento de estudios anteriores que revelaron los efectos de carga del viento solar en cráteres sombreados en la Luna de la Tierra y asteroides cercanos a la Tierra. Algunas condiciones en Phobos son diferentes a las de los estudios anteriores. Por ejemplo, Fobos se sumerge en el plasma que fluye detrás de Marte porque orbita Marte mucho más cerca de lo que la Luna orbita la Tierra. También se modeló el flujo de plasma detrás de la órbita de Marte.