Los astronautas en una misión a Marte estarían expuestos al menos al 60% del límite de dosis de radiación total recomendado para su carrera durante el viaje hacia y desde el Planeta Rojo. según los datos de la ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter que se presentan en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias, EPSC, en Berlín, Alemania, esta semana.

El equipo de cámaras del orbitador también está presentando nuevas imágenes de Marte durante la reunión. También destacarán los desafíos enfrentados por la reciente tormenta de polvo que envolvió a todo el planeta. impidiendo la obtención de imágenes de alta calidad de la superficie.

Monitoreo de radiación

El Trace Gas Orbiter comenzó su misión científica en Marte en abril, y aunque sus objetivos principales son proporcionar el inventario más detallado de gases atmosféricos marcianos hasta la fecha, incluidos aquellos que podrían estar relacionados con procesos geológicos o biológicos activos, su monitor de radiación ha estado recopilando datos desde su lanzamiento en 2016.

El dosímetro Liulin-MO del Detector de Neutrones Epitermales de Resolución Fina (FREND) proporcionó datos sobre las dosis de radiación registradas durante el crucero interplanetario de seis meses del orbitador a Marte. y desde que la nave espacial alcanzó la órbita alrededor del planeta.

En la tierra, un fuerte campo magnético y una atmósfera espesa nos protege del incesante bombardeo de rayos cósmicos galácticos, fragmentos de átomos de fuera de nuestro Sistema Solar que viajan a una velocidad cercana a la de la luz y son altamente penetrantes para el material biológico.

En el espacio, esto tiene el potencial de causar graves daños a los seres humanos, incluyendo enfermedad por radiación, un mayor riesgo de cáncer de por vida, efectos sobre el sistema nervioso central, y enfermedades degenerativas, razón por la cual la ESA está investigando formas de proteger mejor a los astronautas en misiones de vuelos espaciales largos.

Las mediciones de ExoMars cubren un período de disminución de la actividad solar, correspondiente a una alta dosis de radiación. El aumento de la actividad del Sol puede desviar los rayos cósmicos galácticos, aunque las erupciones y erupciones solares muy grandes pueden ser peligrosas para los astronautas.

"Uno de los factores básicos en la planificación y el diseño de una misión tripulada de larga duración a Marte es la consideración del riesgo de radiación, ", dice Jordanka Semkova de la Academia de Ciencias de Bulgaria y científica principal del instrumento Liulin-MO.

"Las dosis de radiación acumuladas por los astronautas en el espacio interplanetario serían varios cientos de veces mayores que las dosis acumuladas por los humanos durante el mismo período de tiempo en la Tierra, y varias veces mayor que las dosis de astronautas y cosmonautas que trabajan en la Estación Espacial Internacional. Nuestros resultados muestran que el viaje en sí proporcionaría una exposición muy significativa para los astronautas a la radiación ".

Los resultados implican que en un viaje de seis meses al Planeta Rojo, y asumiendo de nuevo seis meses atrás, un astronauta podría estar expuesto al menos al 60% del límite de dosis de radiación total recomendado para toda su carrera.

Los datos de ExoMars, que concuerda con los datos del crucero del Laboratorio Científico de Marte a Marte en 2011-2012 y con otros detectores de partículas actualmente en el espacio, teniendo en cuenta las diferentes condiciones solares, se utilizará para verificar los modelos del entorno de radiación y las evaluaciones del riesgo de radiación para los miembros de la tripulación de futuras misiones de exploración.

Se está preparando un sensor similar para la misión ExoMars 2020 para monitorear el entorno de radiación desde la superficie de Marte. Llegando en 2021, la próxima misión comprenderá un rover y una plataforma científica de superficie estacionaria. El Trace Gas Orbiter actuará como un relé de datos para los activos de superficie.

La tormenta de polvo global amaina

La radiación no es el único peligro al que se enfrentan las misiones a Marte. Una tormenta de polvo global que envolvió el planeta a principios de este año resultó en niveles de luz muy reducidos en la superficie. enviando el rover Opportunity de la NASA a hibernación. El rover de energía solar ha estado en silencio durante más de tres meses.

Orbitando a 400 km sobre la superficie, el sistema de imágenes de superficie en color y estéreo de ExoMars Trace Gas Orbiter, CaSSIS, también ha sufrido. Debido a que la superficie del planeta estaba casi totalmente oscurecida por el polvo, la cámara estuvo apagada durante gran parte del período de la tormenta.

"Normalmente no nos gusta publicar imágenes como esta (derecha), pero muestra cómo la tormenta de polvo impide la obtención de imágenes útiles de la superficie, "dice el investigador principal de la cámara, Nicolas Thomas de la Universidad de Berna. "Teníamos imágenes que eran peores que esta cuando echamos un vistazo ocasional a las condiciones, y no tenía mucho sentido intentar mirar a través de 'sopa' ".

Pero el equipo de cámaras descubrió que incluso una nube de polvo tiene un lado positivo.

"Las observaciones oscurecidas por el polvo son bastante buenas para la calibración, "dice Nicolas." La cámara tiene una pequeña cantidad de luz parásita y hemos estado usando las imágenes de la tormenta de polvo para encontrar la fuente de la luz parásita y comenzar a derivar algoritmos para eliminarla ".

Desde el 20 de agosto, CaSSIS ha comenzado de nuevo a obtener imágenes las 24 horas del día.

"Todavía tenemos algunas imágenes afectadas por la tormenta de polvo, pero está volviendo rápidamente a la normalidad y ya hemos tenido muchas imágenes de buena calidad desde principios de septiembre". "agrega Nicolás.

Una imagen adquirida el 2 de septiembre (que se muestra aquí en la parte superior de la página), aunque no completamente libre de artefactos, muestra llamativas rayas oscuras que podrían estar relacionadas con la tormenta misma. Una posible interpretación es que estas características fueron producidas por "remolinos de polvo" (torbellinos) que removieron material superficial suelto. La región, Ariadne Colles en el hemisferio sur de Marte, fue fotografiada por la cámara Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA en marzo, antes de la tormenta, y parecía haber poca evidencia de estas rayas.

"Estamos muy emocionados de discutir algunos de los primeros resultados científicos del ExoMars Trace Gas Orbiter en EPSC esta semana, así como el progreso de la próxima misión de superficie, "dice Håkan Svedhem, Científico del proyecto Trace Gas Orbiter de la ESA.

"Mientras nuestros equipos de instrumentos trabajan arduamente analizando los detalles del inventario de gas atmosférico y preparando estos resultados para su publicación, ciertamente nos complace poder contribuir a los debates de actualidad sobre la tormenta de polvo y sobre cuestiones que son esenciales para futuras misiones tripuladas a Marte ".