La radiación y los viajes tripulados a Marte. ¿Barrera infranqueable o riesgo asumible?

Uno de los temas que siempre salen a colación cuando se habla de los viajes tripulados a Marte es la radiación y su efecto sobre el organismo humano. En la superficie terrestre estamos protegidos por la atmósfera y el campo magnético terrestre, pero eso no ocurre si salimos de nuestro planeta. Los astronautas que viven en la estación espacial internacional (ISS) no tienen la atmósfera para protegerse, pero sí gozan de la protección de la magnetosfera de la Tierra. ¿Están condenados los futuros astronautas que viajen a Marte?¿Impedirá la radiación que salgamos de nuestro planeta?¿Te puedes convertir en uno de los 4 Fantásticos solo por ir al planeta rojo?

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La dosis de radiación diaria en la superficie de Marte es similar a la de la estación espacial (NASA).

Vayamos por partes. Primero convendría aclarar qué entendemos por radiación en el espacio. Las fuentes de radiación fuera de nuestro planeta son el Sol y los rayos cósmicos. El Sol emite radiación ionizante en forma de luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma, pero la contribución de esta parte del espectro electromagnético a la dosis de radiación de un astronauta es insignificante si este no sale de la nave o lo hace por poco tiempo (con traje espacial, claro). Lo que nos preocupa realmente es el flujo continuo de radiación en forma de partículas conocido como ‘viento solar’, un viento formado en realidad principalmente por protones y, en menor proporción, partículas alfa (núcleos de helio) e iones pesados. Las partículas del viento solar tienen una energía relativamente baja, de 1 a 10 kiloelectronvoltios (keV), y son relativamente fáciles de parar, pero de vez en cuando el Sol emite grandes cantidades de partículas mucho más energéticas (por encima de 10 MeV) y, por tanto, peligrosas. Estos sucesos se denominan SPE (Solar Particle Event), pero son más conocidos como ‘tormentas solares’.

Los SPE están asociados a las fulguraciones y a las eyecciones de masa coronal (CME), dos fenómenos muy violentos que sufre nuestra estrella esporádicamente. El segundo tipo de radiación son los rayos cósmicos o GCR (Galactic Cosmic Rays), que también están compuestos mayoritariamente por protones (en un 90%). Sin embargo, aparte de su origen, los rayos cósmicos presentan una diferencia fundamental con respecto al viento solar: la energía. Aunque su flujo es inferior al del viento solar, los rayos cósmicos pueden ser muchísimo más energéticos puesto que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Los protones de alta energía son peligrosos, pero los núcleos pesados —aproximadamente el 1% de los rayos cósmicos— son el verdadero monstruo a enfrentar y el principal enigma a la hora de entender el problema de la radiación en el espacio. Estos núcleos, también conocidos como iones HZE (sobre todo son núcleos de oxígeno, magnesio, carbono, silicio y hierro), son una incógnita en cuanto a sus efectos. Conocemos bastante bien las consecuencias sobre el cuerpo humano de la radiación gamma o partículas como los protones y electrones, pero no así qué daños causan estos núcleos relativistas al atravesar nuestro cuerpo. Los diferentes efectos fisiológicos según el tipo de radiación para una misma dosis se tienen en cuenta con el llamado factor de calidad, Q. Los rayos X tienen un Q igual a 1, pero para los rayos cósmicos se suelen asociar factores del orden de 3,7.

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En la futura estación Gateway los astronautas recibirían menos radiación en un mes que los astronautas que están seis meses en la ISS (NASA).

Los dos tipos de radiación se complementan en el tiempo, ya que los sucesos SPE son más frecuentes durante el máximo de actividad solar, justo cuando la mayor intensidad del campo magnético del Sol reduce el flujo de rayos cósmicos. Y viceversa: durante el mínimo solar tenemos menos SPE, pero más rayos cósmicos. Los astronautas en órbita baja están protegidos por el campo magnético terrestre, aunque los protones más energéticos de las tormentas solares y, paradójicamente, los rayos cósmicos menos energéticos sí les afectan. Otra fuente de radiación para los habitantes de la ISS es la radiación atrapada en la propia magnetosfera, los famosos cinturones de radiación de Van Allen. La estación espacial y el resto de misiones tripuladas orbitan por debajo de los cinturones principales, pero aún así sufren el choque de partículas capturadas por la magnetosfera terrestre, sobre todo al pasar por la Anomalía del Atlántico Sur, una zona de la magnetosfera con mayor flujo de partículas a la altura de la órbita de la ISS.

¿Cómo hacer frente a la radiación? En el caso del viento solar y los sucesos SPE es posible reducir la dosis de forma dramática usando el casco del vehículo espacial como blindaje. El agua y el polietileno son escudos maravillosos contra los protones, así que en el caso de que tenga lugar una tormenta solar los astronautas pueden refugiarse en las partes de la nave que tengan más equipos o módulos a su alrededor y, a ser posible, plásticos y reservas de agua. Sin embargo, para los rayos cósmicos más energéticos no hay ningún blindaje lo suficientemente grueso que nos proteja.

Rover Curiosity en el cráter Gale (NASA).
Rover Curiosity en el cráter Gale (NASA).

Hasta hace unos años solo podíamos estimar las dosis de radiación que sufriría un astronauta en un viaje a Marte, pero eso ha cambiado gracias al instrumento RAD (Radiation Assessment Detector) a bordo del rover Curiosity. Durante el trayecto hacia Marte RAD detectó un fondo de radiación continua debido principalmente a los rayos cósmicos (0,45 miligray por día) con incrementos puntuales por culpa de los SPE (cinco en el caso de Curiosity, ninguno de ellos muy intenso). En este caso los SPE incrementan la radiación recibida hasta en dos órdenes de magnitud, pero son sucesos tan esporádicos y breves que su contribución a la dosis total del viaje es de solo el 5%. De acuerdo con los datos de RAD, la dosis de radiación en un vuelo hacia Marte es de 1,7 milisieverts por día.

Localización del instrumento RAD (NASA).
Localización del instrumento RAD en Curiosity (NASA).
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Dosis de radiación medida por el experimento RAD en el camino hacia Marte. Los picos son SPE (NASA).

Esta dosis se redujo dos veces y media una vez en la superficie debido principalmente a que el planeta actúa como un enorme escudo bloqueando la mayor parte de rayos cósmicos. Si Marte no tuviera atmósfera la reducción en el flujo de radiación debería ser solo dos veces, no dos veces y media. Ese factor extra se debe a la tenue atmósfera marciana, que también bloquea parte de la radiación incidente y reduce el factor de calidad de la radiación de 3,7 a 2,6 (lo que es una buena noticia). Desde el cráter Gale el instrumento RAD ha podido comprobar de primera mano que la influencia de los SPE en la superficie marciana es mínima, mientras que la contribución de los rayos cósmicos aumentó a medida que el Sol entra en el mínimo de su ciclo de actividad. También se ha visto de primera mano que el porcentaje de cielo visible es fundamental a la hora de medir la radiación. Cuando Curiosity estuvo estacionado cerca de un acantilado la radiación captada se redujo cerca de un 10%. RAD también ha medido el aporte de los neutrones de alta energía, que es de 24 microsieverts por día, o lo que es lo mismo, solo el 5% del total.

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Reducción en la dosis de radiación medidad por RAD al aterrizar en el cráter Gale (NASA).
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Variación de la radiación medida por RAD. Cuando CUriosity estuvo cerca de un pequeño muro la radiación se redujo (NASA).

Todo esto está muy bien, ¿pero qué significa?¿Es o no es la radiación en un viaje a Marte un problema insalvable? Pues curiosamente, la conclusión es que la dosis de radiación diaria que experimentaría un astronauta en la superficie de Marte es igual a la que recibiría en la ISS, mientras que en el trayecto la dosis sería unas tres veces superior. Por lo tanto, el factor clave es la duración de la misión. Precisamente las misiones Apolo lidiaron con el problema de la radiación usando a su favor la corta duración de los viajes lunares, de tal forma que, aunque la dosis de radiación diaria que experimentaban los astronautas era mayor que en la órbita baja, la dosis total acumulada seguía siendo muy inferior a la que actualmente sufren los tripulantes de la estación espacial.

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La dosis diaria de radiación en la superficie de Marte es similar a la de la ISS (NASA).

Los astronautas pasan en la ISS un máximo de entre seis meses y un año justamente con el objetivo de no recibir demasiada radiación. La dosis acumulada en una misión de medio año oscila entre 50 y 100 milisieverts dependiendo del estado del ciclo solar. En una misión a la futura estación lunar Gateway —si finalmente es aprobada— un astronauta acumularía solamente entre 35 y 70 milisievert a pesar de estar fuera del campo magnético terrestre gracias a que la duración de la misión sería solo de un mes aproximadamente. Sin embargo, un viaje a Marte tendría una duración de entre dos y tres años (incluyendo el viaje de ida, la estancia en el planeta rojo y el viaje de vuelta), así que la dosis total sería de entre 1000 y 1300 milisieverts durante el mínimo solar. O, dicho de otra forma, a lo largo de una misión normal a la ISS una persona recibe una décima parte de la radiación que en un viaje a Marte. Puesto que hay varios astronautas que han realizado varias misiones de larga duración a la ISS —y a la Mir—, eso quiere decir que ya existen personas, como es el caso de Guennadi Pádalka, que ya han acumulado entre el 30% y casi el 50% de la dosis de una misión a Marte sin efectos adversos apreciables.

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Dosis de radiación para varias misiones tripuladas (NASA).

Los criterios médicos de la NASA consideran que el valor máximo de dosis acumulada debe ser tal que la probabilidad de que un astronauta desarrolle un cáncer a lo largo de su vida no sea superior al 3%. Recordemos que los efectos de radiación son probabilísticos y dependen de cada individuo, la edad y el sexo (las mujeres parecen ser más sensibles a la radiación por culpa de la probabilidad de desarrollar cáncer de mama). Los 1,3 sieverts de un viaje a Marte entran dentro de las máximas dosis acumuladas de radiación en diez años de servicio que la NASA permite según sus recomendaciones del año 2000. Eso sí, solo para astronautas masculinos de más de 45 años y para mujeres de más de 55 años. Y siempre que no vuelvan al espacio después de finalizar la misión, claro está. Obviamente también cabe la posibilidad de asumir un riesgo mayor de desarrollar cáncer.

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Dosis máximas de radiación permitidas por la NASA en diez años de servicio (NASA).
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A medida que se aumenta el grosor de un escudo para parar los rayos cósmicos primero se reduce, pero luego vuelve a aumentar la radiación incidente (NASA).

Por si alguien se pregunta si no se podría reforzar el blindaje antirradiación, recordemos que la principal contribución viene de los rayos cósmicos. Y los más energéticos, los más peligrosos, no se pueden parar con tecnologías ya desarrolladas. De hecho, para los rayos cósmicos se da el caso paradójico de que al aumentar el grosor del blindaje se reduce la dosis, pero si lo seguimos aumentando la dosis vuelve a aumentar por efecto de la cascada de partículas secundarias generadas al chocar los rayos más energéticos. De ahí que para los rayos cósmicos solo sea posible contentarse con un mínimo de radiación, pero no se puede anular. Por contra, sí sería posible diseñar los vehículos marcianos para reducir al máximo la radiación debida al viento solar y los SPE. Contestando a la pregunta inicial, queda claro que, aunque es un factor de riesgo muy importante, la radiación no es ni mucho menos un obstáculo insalvable para ir a Marte. Eso sí, si eres joven mejor quédate en casa.

Referencias:


117 Comentarios

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Jimmy MurdokJimmy Murdok

Feliz Año Daniel! Por aquí se siguen apreciando tus entradas en profundidad :) . En esta vida, no todo es brevedad y 2.0. No te agobies, si hace falta, deja de lado las entradas menos interesantes: por ejemplo, se pueden agrupar los lanzamientos rutinarios en una entrada a final de mes.

Qué opinas sobre los proyectos para crear mini magnetosferas alrededor de las naves para detener las partículas más energéticas? Ejemplo: http://www.sr2s.eu

durerodurero

Debería haber una subvención del ministerio de educación y cultura destinada a mantener este blog que permita a Daniel no tener que trabajar. Con la de dinero que se malgasta…
Apoyo la idea de Murdok, es casi imposible encontrar una mejor labor didactica de cualquier tema, con tanta constancia, rigurosidad y frescura, este blog no tiene precio. Soy un adicto desde hace casi 6 años. Gracias Daniel!

ChemaChema

Sí hombre, entonces ¿de dónde saldría la partida presupuestaria para pagar a Cárdenas?

ManuelManuel

Yo creo que si quetemos ir a marte ya deberiamos de estar mandando material de istalacion y viveres a marte segundo ,gasolina a mitad de camino(gasolinera)y a marte placas VB solares y todo material medico posible,y tercero y último el personal.
Posdata:ase años deberiamos de estar mandando basura y residuos toxicos a marte para infectarla y empezar a crear bacterias

AlejandroAlejandro

Yo veo que la mejor manera de evitar estas cosas es realizar viajes cortos a Marte, que tarden lo menos posible, vaya, y que estando allí se esté en lugares donde haya mucha montaña o algo así. Para una futura base marciana está claro que meterse en una cueva hecha en alguna pared de algún cráter no muy profundo va a ser lo ideal para poder explorar Marte si no queremos matar a la gente de cáncer. El problema es que para acortar los tiempos de vuelo a Marte o bien diseñas motores “unicornio” o construyes un monstruoso cohete que te de la potencia y el margen suficiente de combustible para llevar cosas a Marte, cosa que está dificil puesto que “gran cohete” = “gran inversión de $$” :(

Martínez el FachaMartínez el Facha

El repostaje orbital puede ser la solución. Para acortar el tiempo de viaje basta con quemar un montón de combustible, y si puedes poner combustible en LEO con facilidad, pues…

AlejandroAlejandro

Lo malo de eso es que actualmente los dos únicos sistemas propuestos que podrían usarse para hacer eso son la ACES de ULA y el BFR de SpaceX (La verdad es que Blue Origin no sé si tendrá un sistema similar, pero no me extrañaría tampoco que lo terminaran desarrollando viendo que tienen planes para expandirse por el espacio cislunar). La ACES podría repostar una enorme nave modular estilo como la que propone Lockheed Martin que pudiera llegar, mediante motores químicos con un alto ISP, en tres meses a Marte. El BFR creo que sería ideal para lanzar grandes cargas de una sentada para Marte y más si las cargas no necesitan esa protección anti radiación y pueden tomarse un poco más de tiempo en llegar. Pero no sé, es posible que alguna mezcla de estas arquitecturas y diseños sea la que veamos en el futuro y, si el SLS sale adelante más allá de la EM-2 creo que también sería bueno que lanzara cosas gordas porque, aunque es caro, no es mal cohete en cuanto a potencia (puestos ya en que van a gastar igual el dinero, pues… qué demonios, que lo lancen).

suzudosuzudo

O apuestas por fuentes de energía nuclear y se dejan las medias tintas químicas, solares y radioisótipos sino a por lo potente y a obtener He3 de la Luna tan pronto se pueda con el que alimentar futuros transportes

AlejandroAlejandro

Aunque se solventen todos los problemas legales y éticos (cosa que realmente lo dudo viendo como está el planeta lleno de magufos anti-nuclear solo porque les aterra el nombre y que no entienden nada de eso) hay problemas tecnológicos a solventar también. Igualmente lanzar un reactor nuclear que sea potente y pueda mandar una tripulación y cargamento y víveres a Marte desde luego que se necesita un buen cohete que lo haga despegar del suelo y, al menos, ponerlo en LEO. Y ese cohete sí o sí tiene que ser químico, así que…

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

Cuando en los viajes interplanetarios, lleguen los problemas: se solucionarán con nueva tecnología.
Por ahora sólo se prevé que se pueda necesitar algún escudo para orbitar la luna. Y como igual no se orbita la luna, pues no se necesitará esa tecnología antirradiación.

SubmarinoSubmarino

Hola a todos. Hace años que disfruto de este blogspot pero hasta ahora nunca había enviado ningún comentario. Lo he hecho ahora por 2 motivos: El primero es que hace tiempo Daniel habló de las maravillas del hidrógeno metálico como procedente de cohetes. Me quedé con las ganas de preguntar si no sería también el blindaje perfecto contra la radiación y veo que ahora viene al caso por el tema de la entrada.
El otro motivo es para suplicante de rodillas que sigas con el blog Daniel, a pesar de las cargas de la paternidad. Que conste que te comprendo porque también soy padre. Puedes quizás espaciarlo un poco más. Pero yo y muchos otros disfrutamos demasiado con él, y creo además que la divulgación de calidad es IMPRESCINDIBLE. Desde luego no basta con 2 o 3 frases sensacionalistas en las redes sociales. No te rindas querido amigo.

GinésGinés

Secundo la moción de @JimmyMurdok: por ejemplo los previsibles dos o tres lanzamientos mensuales de Space X a partir de este año se podrían resumir en una entrada mensual. Prefiero que prime la calidad (este mismo artículo -muy interesante por cierto-) sobre cantidad.

GinésGinés

Una pregunta. ¿Es tecnológicamente factible en un plazo no demasiado largo generar un campo magnético en la nave que permita deflectar este tipo de partículas con carga? ¿Qué cantidad de energía sería necesaria?

TxemaryTxemary

No recuerdo la cantidad exacta pero en una enterado sobre el tema en este blog de hace unos años (no recuerdo cuál era) se hablaba de que el orden era tal que no servían ni los paneles solares ni los RTGs, haría falta un reactor nuclear (algo nada sorprendente, por otra parte).

Saludos.

RuneRune

Hum. Realmente, la protección electromagnética tiene las mismas limitaciones que cualquier otro blindaje. Por mucho que te (nos) hayan vendido la moto de toda la vida, el ‘escudo’ de la magnetosfera contribuye más bien poco a la protección antiradiación de la que gozas ahora mismo.

Me explico. Para empezar, un campo magnético sólo influirá en partículas cargadas, no en neutrones o átomos de carga neutra. Pero es que aparte su influencia es proporcional a la intensidad del campo, e inversamente proporcional a la energía de la partícula incidente. Vamos, que contra átomos neutros y/o iones muy energéticos (también conocidos como rayos cósmicos), la protección es despreciable. La magnetosfera terrestre principalmente atrapa radiación solar, en forma de partículas cargadas de relativamente poca energía, no los protones y átomos pesados viajando a >90% de c que constituyen los rayos cósmicos.

Para bajar el nivel de radiación de fondo cósmico, me temo que lo único que funciona son toneladas y toneladas de lo-que-sea-pero-que-tenga-masa por metro cúbico para absorber las radiaciones principales, las secundarias y lo que venga. Vamos, como una atmósfera densa en un lado, y un planeta bloqueando la otra mitad del cielo… o unos cuantos metros cúbicos de material asteroidal en cada metro cuadrado.

suzudosuzudo

Si ya te has librado de una parte importante pero de otra no ya has bajado la dosis total de forma significativa

NoelNoel

Está claro que UN SÓLO TIPO de blindaje será ineficaz. Pero un campo electromagnético denso, junto a un casco exterior de PVC, y una capa de unos 20 centímetros de agua a todo alrededor de los módulos de habitabilidad (eso como recubrimientos externo e interno “extra” del propio módulo, claro, no lo vas a hacer sólo de plástico y agua, jajajajaja) podrían limitar en gran cantidad la dosis de radiación diaria.

Y, si además, los módulos de tripulación están protegidos por la sección de ingeniería detrás (tapando el sol) y la de carga delante (protegiendo la tripulación de los microimpactos y de parte de la radiación incidente), el nivel de exposición podría resultar perfectamente aceptable, incluso con un vuelo largo.

No obstante, estoy con otros comentaristas: energía nuclear en la nave y propulsión de semanas, no de meses.

Soy partidario de UNA nave que vaya y venga constantemente entre la Tierra y Marte (como en la novela “The Martian”, de Andy Weir), a la que sólo haya que irla cargado en órbita con lo necesario para cada nueva misión. Sería una especie de autobús/camión de carga en ruta constante. Es mejor que andar lanzando una nave cada vez, pues si bien resultaría más cara y compleja de construir, a la larga sería más económica al reducir el número de lanzamientos por misión, su complejidad y su riesgo.

RuneRune

Está claro que un blindaje activo será ineficaz por sí solo, eso sí. Pero una blindaje pasivo compuesto por agua en un espesor suficiente, funciona perfectamente (o cualquier otro material de bajo peso molecular). Que sí, que suena un poco ‘deprimente’ que la solución mas simple sea la única que tenga sentido. Pero es lo que hay.

SuzudoSuzudo

umm

Otra cosa que también está dando resultados son espumas metálicas…

NO se como daría una espuma de polietileno con agua pesada en sus burbujas… Pero pesar pesaría.

Chang Diaz propone poner los tanques de propelente como refuerzo de blindaje más el agua, suministros etc alrededor…

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Soy partidario de UNA nave que vaya y venga constantemente entre la Tierra y Marte (como en la novela “The Martian”, de Andy Weir), a la que sólo haya que irla cargado en órbit
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Y yo. Así cuesta unos cuantos lanzamientos del cohete grande pero luego puedes hacer bastante con lanzamientos ajustados a la carga necesaria. Sino son lanzamientos gigantes para cada misión con lo que al principio pueden ser menos para la primera misión pero se van incrementando exponencialmente y no es sostenible en el tiempo como ocurrió con el proyecto Apollo

La NASA ya propuso la Nautilus-X

modular, adaptable, varios contratistas, varios tipos de propulsión… No puede gustar si una única empresa ha de opinar sobre ella porque reparte las cargas entre muchas y puede quitar uno para poner otro contratista cambiando cosas sin cambiar otras

SuzudoSuzudo

Pues era de hace un año pero me enterado ahora…
Por lo visto el equipo de Chang Díaz que trabaja con el vasimr también trabaja con los imanes superconductores (que necesita para ese motor) no se como pero para crear una protección activa frente a las partículas cargadas que se complementaría con la protección pasiva

Si alguien tiene más info…

PelauPelau

No hay neutrones libres ni átomos de carga neutra en los rayos cósmicos primarios, o sea los del espacio, los rayos cósmicos que aún no han entrado en la atmósfera:
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic...Composition

Todas esas partículas tienen carga, son susceptibles de ser desviadas y/o deceleradas por un campo magnético (el escudo activo), reduciendo así la dosis de radiación que llega al absolutamente necesario segundo escudo (el escudo pasivo, material). Ningún estudio serio de escudo magnético lo propone como el único escudo de la nave, ni de coña.

Los nucleones (“átomos sin electrones”) equivalen a átomos en términos de masa, de ahí su alta peligrosidad, pero obviamente tienen carga positiva.

Neutrones libres (o sea no integrantes de nucleones) los hay en los rayos cósmicos secundarios, es decir, después de las reacciones en cascada que ocurren dentro de la atmósfera planetaria (o dentro del escudo material de una nave espacial).

No los hay en los rayos cósmicos primarios porque vienen de MUY lejos, no sobreviven el camino. Los neutrones libres son partículas inestables, se desintegran espontáneamente en protones y electrones. La dilatación temporal relativista debida a su enorme velocidad prolonga mucho su vida media, pero aún así no nos llegan, el camino es demasiado largo.

Saludos.

RuneRune

¡Y no seré yo quien sugiera que hay rayos cósmicos sin carga, pelau! Si relees mi comentario, verás que me refiero a los rayos cósmicos como ‘iones de alta energía’. La calve es la parte de ‘alta energía’, que vuelve los campos necesarios para deflectarlos en una fantasía más propia de la ciencia ficción que de una discusión sobre mitigar radiación en misiones espaciales.

En cualquiera de los casos, te vienen bastante mejor gastar el presupuesto en más masa que poner alrededor del hábitat tripulado, que en intentar construir un escudo electromagnético efectivo. Es menos sexy como idea, eso te lo puedo admitir. Pero mucho más sensato.

PelauPelau

Me consta que tienes formación de sobra para saber al dedillo lo que son los rayos cósmicos. Pero la redacción te quedó confusa.

Por ejemplo, para alguien que no tenga claro qué son los rayos cósmicos, el sentido de “átomos neutros y/o iones muy energéticos (también conocidos como rayos cósmicos)” resulta ambiguo porque la gramática por sí sola no le permite discernir si lo encerrado entre paréntesis se refiere a ambas cosas o sólo a la segunda.

Luego la oración “protones y átomos pesados viajando a 90% de c que constituyen los rayos cósmicos” puede inducir a mayor confusión aún.

Pero ante todo es una cuestión de contextos. Tu comentario versa básicamente acerca de escudos magnéticos versus rayos cósmicos, no acerca de la problemática del confinamiento magnético de un Tokamak, por ejemplo. Entonces, ¿a santo de qué viene la mención de partículas neutras?

Yo entiendo a santo de qué viene, sé discriminar cuándo te refieres en general a las propiedades de un campo magnético y cuándo te refieres en particular a su interacción con los rayos cósmicos.

Muchos asiduos a este blog seguramente también lo entienden. Pero otros lectores pueden carecer de base para colocar cada parte de lo que expones en su correcto contexto. Mi comentario aclaratorio va dirigido a estos últimos.

Acerca de la aplicación práctica de escudos magnéticos en misiones espaciales, la realidad es clara, actualmente es ciencia ficción y va a seguir así por un buen tiempo, quizás por siempre.

O quizás no tanto. Ahora mismo estamos viviendo una revolución en investigación y desarrollo de metamateriales con propiedades que hasta hace muy poquito eran pura ciencia ficción.

Como sea, los magnetos superconductores son cada vez más livianos y operan a temperaturas cada vez más altas. El lastre que supone la masa y el consumo energético del equipo criogénico necesario para mantener la superconductividad es cada vez menor. Dentro de 30 o 50 años quizás cierren las cuentas, o no, quién sabe.

Esperemos llegar a Marte antes de esas fechas. Mientras el blindaje funcione, que sea el que sea :)

Saludos.

ChemaChema

Creo que también se ha escrito en este blog sobre enterrar las bases en el suelo o aprovechar cuevas naturales. Lo que no sé es si la radiación penetraría también, pero me parece la opción más barata.

AsierAsier

Daniel una pregunta a ver si me puedes responder ¿Qué fue de los motores VASIMR? Leí que iban a revolucionar el mundo de los motores en el espacio acortando las distancias drasticamente, decían que con estos motores se iba a poder acortar la distancia entre la Tierra y Marte en tan solo días, pero no he oído hablar nada más de ellos ¿Qué ha sido de estos motores? ¿Han quedado en nada?

Un saludo Daniel y feliz año.

suzudosuzudo

Eran un poco.más de 30 dado que son escalables y sobre todo si se da por hecho que se va a tener energía ilimitada. Ahí el problema , esos motores para tener utilidad de verdad necesitan reactores nucleares de fuente de potencia y olvidarse de mediaa tintas sino no dan la talla frente a otros eléctricos. Estos la da y muy sobrada cuando y solo cuando la fuente de enerfía electrica sea pptente de narices, entonces es cuando están a la altura

SuzudoSuzudo

Una entrevista que ya tiene tiempo a Chang Diaz
https://www.elconfidencial.com/tecno...ial_980824/

Y no dice barbaridades sino dice los problemas y está diciendo las razones porque a mucha gente no le gusta el VASIMR sin pretenderlo decir (requiere energía nuclear para ir rápido a tiempos inalcanzables por otros motores pero los reactores no están ahora mismo en existencia sino que lo ve lejos a décadas, por tanto aunque el vasimr se acabe de perfeccionar (y podría complementarse con iónicos etc) y al final tenga buen rendimiento y esté perfecto y puediera permitir navegar por el sistema solar en poco tiempo a humanos, no hay fuente de energía para el mismo a su altura y según Chang no la habrá en décadas

SuzudoSuzudo

Si alguien lo puede confirmar pero he escuchado que desde agosto pasado se han conseguido disparos de 10 horas con el vasimr y para antes de mitad de este año ya los habrá de 100 horas

SuzudoSuzudo

Y además, era de hace un año pero me enterado ahora…
El equipo de Chang Díaz que trabaja con el vasimr también trabaja con los imanes superconductores (que necesita para ese motor) no se como pero para crear una protección activa frente a las partículas cargadas que se complementaría con la protección pasiva

A ver si alguien tiene más info. Pero haría más de un año que trabajaría en algo relacionado con la protección activa como tecnología secundaria al vasimr

suzudosuzudo

Mientra Daniel aporta lo mejoe solo indicar que los VASIMR están en pruebas de encendidos de muy larga duración y revisión del estado si todo ha ido según lo previsto. Esos motores podrían llevar a Marte en poco tiempo pero necesitan un reactor nuclear para un buen desempeño. (Aunque sw xombknaran con otros de plasma e iónicos para aumentar la eficiencia global…

Reducir el trayecto de.forma.notable solo lo veo con energía nuclear y reactores con potencia
Incluso si se opta por bntr s

Enrique Moreno

El doctor Chang ha estado empollando un huevo cocido todos estos años. Es una tecnología que no lleva a ninguna parte. Son motores cuya única cualidad es el impulso variable, pero para ir a Marte no es necesario. Los motores iónicos actuales tienen mayor rendimiento y son bastante más ligeros y sencillos que el VASIMR.

MonoMono

Una idea , que hay de usar la energia solar termica para impulsar naves marcianas, como un motor termico a lo nerva pero ecologico, en vez de un reactor nuclear concentrar la omnipresente luz solar por medio de enormes espejos, seria muy eficiente.

MonoMono

O usar esos espejos para concentrar la luz en paneles solares fotovoltaicos, se podria disminuir peso y costo. No seria mejor?

JofaserimonJofaserimon

Hay una solución mucho más sencilla, ya expuesta por algún comentarista en entradas anteriores.

Usar la sombra de la Tierra como escudo, puesto que es lo único viable que nos puede proteger contra la radiación exterior, ni magnetosfera ni agua ni polietileno xD

AntonioAntonio

Hay una solución aún más sencilla y barata, no redondear sistemáticamente al alza cada parte del cálculo (como explico al final de los comentarios).

MonoMono

El VASIMR gasta mucha energia, y si mejor usan una vela magnetica y le disparan un chorro de plasma desde un punto fijo como una estacion espacial? se ahorran el peso del combustible, el motor y la fuente de energia.

yopyop

el futuro de la expansión espacial del ser humano pasa por la ingenieria genetica, o sino especialmente la reparación de tejidos eliminando celulas dañadas/envejecidas, entre otras cosas. Hay avances en esos campos, pero unidos a cosas mas mundanas como detener el envejecimiento o revertirlo, o aumentar la longevidad.

Que esa es otra, enviar al espacio solamente a los mayores de cierta edad.

En marte y en otros astros, habra que convivir con la radiación, seguramente salga mas a cuenta arreglar los daños causados que montar un super escudo protector a nivel planetario, y cosas de ciencia ficción….

HemmHemm

Hombre, estas hablando de la cura del cancer y la detencion del envejecimiento.
Hemos avanzado en eso mucho en las últimas décadas, pero creo que ni tú ni yo lo veremos de manera efectiva. Creo que habrá que buscar otra solución intermedia en lo que se desarrolla esta campo, o no llegaremos a Marte hasta el siglo que viene.

YopYop

Hombre, es que ir a colonizar otros astros tampoco creo que lo veamos pronto….

Ahora, ir de exploración lo de la radiación, si no te frie en horas, no es problema para explorar… Siempre que asumamos que se puede morir a causa de ello…. Que para mi es logico, los que se iban a explorar los polos en el siglo 19 no lo hacian con mayores garantias de supervivencia, y ni dejaron de hacerlo aunque el riesgo de morir congelado era varias ordenes de magnitud mayor que el de desarrollar un cancer por dos o tres años en el espacio

tururutururu

He aprendido mucho con esta entrada, 1000 gracias Daniel.

Cuando se habla de máxima o mínima actividad solar ¿se refiere a la cantidad de flujo de viento solar que emite el sol?

ManuelManuel

Daniel, eres un crack. Gracias por tu tiempo y por todo lo que haces por divulgar conocimientos de tan alta calidad. Como padre de un bebe de 18 meses, se lo dificil que es sacar tiempo para casi nada, asi que te desde mi humilde comentario, gracias ! (perdon por la ortografia, tengo teclado ingles)

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

Por esto y los elevados costos es que creo que el futuro de la exploración espacial si gira siendo rovotica es mas barata y no requiere matar de cáncer a los astronautas, excepto que las potencias como china ,Europa o EEUU se pongan de acuerdo para realizar estas misiones -lo cual es muy dudoso- no me párese que lo veamos mientras estemos vivos

secretsecret

Eso de usar la Tierra como escudo solo podria pasar cada dos años que es mucho tiempo, ademas si lograramos crear un escudo de plasma electronico gracias a metamateriales o neodimio tecnologia de multiplicacion de fuerza esto con cables de aluminio como una gigantesca bobina crearlo como un sistema de electrolisis solo para usar agua y convertirlo en hidrogeno que se convertira plasma y oxigeno para respirar (campo de oxigeno expandido) tambien usar pilas de carbono para poder hacer el efecto contrario y crear agua del campo generado asi se podria hacer hasta tu propio bosque artificial espacial XD con una cubierta interior fradaray esto mas motores VASIMIR y acelerdores de particulas de neodimio con cables de aluminio incluyendo estructura multiplicadora de fuerza todo en una nave hecha de ceramicas complejas y materiales supercompresos o metamateriales. =)

ÁngelÁngel

Si usases signos de puntuación entenderíamos mejor tu comentario. Las comas son gratis.

secretsecret

Posdata:
Usar micro y nano reactor nuclear y pilas polilitio (polimero litio) o poliyodo (polimero yodo) a otros compuestos pero no me recuerdo cuales son.

TxemaryTxemary

No me puedo creer que no haya saltado ya “Antonio-directo” a azotar herejes que dicen que hay que desarrollar tecnología se nuevas de protección y que ir a Marte no es súper seguro… (si se me duplica el comentario es por culpa de mi mierdamovil)

Saludos.

pochimaxpochimax

Dale tiempo! jaja.
Eso no quita que tenga mucha razón, como se puede leer en el artículo, probablemente la radiación sea el menor de los problemas con los que tengan que lidiar las primeras misiones marcianas (luego ya veríamos, en caso de estancias más prolongadas)

korikori

Jajaja, acabo de hacer el Cntrl+f Antonio xD. Conmigo fue condescendiente cuando hablé de radiación por primera vez, pero luego sufrí su ira por otros asuntos y no fue agradable. Antonio es pura pasión espacial.
Feliz año nuevo, Dani! Eres un cielo (je je).

Hilario GómezHilario Gómez

Magnífica entrada, Daniel. Sin duda la mejor del año 2018 (de momento, claro… XD).

Con respecto a este asunto, yo lo tengo claro: hay que viajar más deprisa. Ya que no podemos hacer gran cosa frente a los núcleos pesados de los rayos cósmicos (fuera de encomendarse a San Cucufato), lo mejor es estar expuesto a ellos el menor tiempo posible. Así que no queda otra que hacer que los viajes tripulados a Marte vean drásticamente reducida su duración.

Si se lograra reducir el tiempo de vuelo a un par de meses, por ejemplo (o, ya puestos, solo unas pocas semanas), podríamos matar varios pájaros de un tiro: menor exposición a la radiación solar y cósmica, menor exposición a la ingravidez (no precisarías de sistemas de gravedad artificial para mantener la salud de los viajeros como ocurriría en vuelos de meses de duración), menores requisitos logísticos (soporte vital) y menor desgaste psicológico (estar encerrado en una lata con media docena de personas durante seis/ocho meses acaba cansando a cualquiera). Todo son ventajas.

Así que toca ir pensando en usar de una dichosa vez sistemas potentes de propulsión y de generación de energía, es decir, en usar energía nuclear. Total, blindaje tienes que poner igual… Claro que al principio a lo mejor con un sistema químico bien optimizado y un sistema de reabastecimiento orbital nos podríamos apañar (Musk apuesta por este sistema y en viajes de tres meses).

Por otra parte, y a efectos de comparación, reproduzco una entrada de un documento del Consejo de Seguridad Nuclear de España sobre las dosis máximas de los trabajadores de centrales nucleares:

“Según los últimos datos de que dispone el CSN, en España están considerados como trabajadores profesionalmente expuestos y sometidos a control radiológico casi 85.000 personas. Muy pocos trabajadores reciben dosis cercanas o superiores al límite de dosis establecido para ellos. La dosis media de los trabajadores expuestos es del orden de 0,83 mSv. Este valor suele estar entre 1 y 2 mSv para el personal que trabaja en centrales nucleares, es de 0,4 mSv para el personal que trabaja en instalaciones del ciclo del combustible y de 0,7 mSv para el personal que trabaja en instalaciones radiactivas (médicas, industriales, de investigación, etc). La mayoría de los trabajadores (el 98,65%) reciben menos de 5 mSv al año (25% del límite de dosis autorizado).”

Fuente:
csn.es/documents/10182/914805/Dosis%20de%20radiaci%C3%B3n

Para los que se líen con el Sievert (Sv) y el miliSievert (mSv) y microSievert, el mSv es la milésima parte del sievert (1 mSv = 0,001 Sv) y el microSievert (μSv) es la millonésima parte (1 μSv= 0,000.001 Sv).

Sigamos con más ejemplos para entender todo esto. Una tomografía por emisión de positrones (PET) en un hospital endosa a un adulto una dosis de radiación de 25 mSv (el equivalente a 8 años de radiación natural de fondo); una mamografía, 0.4 mSv (7 semanas de radiación natural); una Tomografía Axial Computarizada (TAC) de Tórax supone 7 mSv (equivalente a dos años de radiación natural) y una simple radiografía de extremidades te endosa 0.001 mSv (es decir, 3 horas de radiación natural).

Tenéis más información en:
radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=safety-xray

Finalmente, y como he mencionado el tema de las tensiones psicológicas que pueden darse en un vuelo espacial de larga duración (meses, años), os dejo el enlace a un artículo titulado “El coste psicológico de una misión a Marte” que publica hoy EL PAÍS:

elpais.com/elpais/2017/12/12/ciencia/1513095792_656796.html

Saludos

guillermoguillermo

Para que el lector tenga un elemento de comparación voy a dar el siguiente dato:
En los reactores nucleares de Fukusima se requirió la intervención de varios grupos de emergencia, los que “Héroes de Fukushima” que recibieron Premio Príncipe de Asturias de la Concordia). Ninguno de ellos superó la dosis de 100 mSv, que es la media que recibe un astronauta en una misión de 6 meses en la ISS. Ningún astronauta ha recibido este premio ni ninguno similar por estar expuesto a las radiaciones a pesar de que algunos de ellos han recibido varias veces la dosis que recibió el mas expuesto de los Héroes de Fukusima. No tengo nada contra los héroes de Fukushima (todo lo contrario) Simplemente quiero poner el mito negativo que hay sobre la exposición a las radiaciones ionizantes.

YAGYAG

¿Mito? Veamos si las radiaciones ionizantes son malas o no: nadie (ni esos 50 ni muchos más) han contenido la contaminación de Fukushima. Los soviéticos en Chernóbil hicieron un sarcófago de plomo (bien hecho), pero aquí no se hace nada. La propia TEPCO asegura que tardarán 40 años (a Marte llegarmos en 30, je, je) en resolver el problema. Solamente seis años después del accidente consiguieron encontrar el núcleo, que es el tiempo invertido en llegar a la Luna. La recua de robots que intentaron anteriormente ver el núcleo duraron apenas unas horas, como los Venera en Venus. No es poca cosa un núcleo de reactor de fisión nuclear fundido.

AntonioAntonio

Totalmente de acuerdo con Guillermo. La radiación es el hombre del saco de nuestros días, que usa la NASA para que a los astronautas y a los contribuyentes no les dé por pedir misiones fuera de LEO.

ZanstelZanstel

¿Qué blindaje sería necesario para finalmente reducir de verdad la radiación? Porque entiendo que aunque como dices, a partir de cierto blindaje la radiación vuelve a aumentar por cascada de partículas, si seguimos aumentándolo, finalmente acabaría cayendo al bloquear también las partículas secundarias, hasta finalmente llevar la radiación a niveles residuales.

¿Cuan grueso sería semejante blindaje si fuera, por ejemplo, de agua?

Son ideas a futuro, como los “cicladores” entre la Tierra y Marte, que puedan ser naves gigantes y por tanto tener este tipo de blindajes.

RuneRune

Por lo que tengo entendido, unas 10-20 toneladas por metro cúbico de casco llevarían el nivel de radiación a algo muy parecido a la superficie de la tierra.

Ojo que para ello me baso en los papers que he leído sobre colonias espaciales, donde la idea es crear un entorno donde se puedan tener niños y pasar toda tu vida sin sufrir efectos peores que en cualquier lugar de la tierra. Pero oye, como límite superior al que aspirar, te lo pone en contexto. Viene a ser una columna vertical de diez metros de agua (o tierra, o material asteroidal, cuando te pones a pensar en estas escalas importa bastante poco el material), que parece una burrada, pero cuando lo aplicas a un cilindro hueco de kilómetros de radio, no es la parte más loca de la idea.

ZanstelZanstel

La radiación se recibe por superficie.

Trasladándolo a agua, quieres decir,¿una capa de grosor de unos 10/20 metros de agua (lo que nos llevaría a esas toneladas)?

Es significativo pero pero tampoco una brutalidad. No para plantearse ahora, en los tiempos de los pioneros, pero para un futuro teniendo población más o menos normal de un planeta a otro, más masa necesitará para tener cosas como gravedad artificial.

Eso permitiría reducir el tiempo básicamente hasta pillar el ciclador. Unos días de viaje. El resto lo podría hacer en una nave “tocha” viajando entre ambos planetas con cierta comodidad. Gracias a la especial configuración gravitatoria, no sería necesario gastar mucho combustible, básicamente lo mínimo para corregir las correcciones por la inestabildiad de la ruta de asistencia gravitatoria permanente.

Los cicladores cobran sentido bajo este planteamiento.

También se ve que no es un gran reto técnico a la hora de construir refugios en planetas y lunas. 20 metros de profundidad es algo sencillo de operar incluso a la gravedad terrestre. Además la superficie es más densa, sería incluso menos profundidad.

RuneRune

Sastamente. Lo bonito además es que la fracción estructural del blindaje se beneficia de las leyes de proporción cubo/cuadrado para volumen/superficie, lo que quiere decir que para grandes objetos/colonias/naves/cosas en general, el porcentaje de masa dedicado a blindaje disminuye según aumenta el tamaño. Que más grande es mejor, vamos.

Dicho lo cual, nunca estaré de acuerdo en que un cycler de los de Aldrin tenga nada de sentido. El tiempo de vuelo en un vuelo interplanetario a Marte es tan reducido, que perfectamente se puede asumir un nivel de radiación diez, cien, o mil veces superior al terrestre, y que no tenga efectos significativos. Vamos, que con estrategias de mitigación parcial como las indicadas en el artículo podemos reducir el riesgo hasta que sea inferior al de otros aspectos de la(s) misión(es). Y así dejamos la acumulación seria de masa en forma de escudos anti-radiación para los sitios que no se mueven, como estaciones espaciales, colonias, y demás.

ZanstelZanstel

Hombre… pues para el futuro sí lo veo. Fíjate de la probabilidad de cánceres que hablan. Incluso si lo reduces a un 0,5 por ciento, o sea 1 de cada 200, es muy alto para un medio de viaje.

Hablamos de un tiempo en el que el viajero común sea un ciudadano que se traslada de un planeta a otro.
El ciclador no sólo supone más blindaje. Es más comodidad también. Gravedad artificial, comida de calidad gracias a los cultivos internos, etc.
Funcionaría como una colonia normal, solo que en configuración de asistencia gravitatoria permanente.
Si la configuración del ciclador tiene la ventaja de las visitas de las rutas interplanetarias, ¿por qué no?

Especialmente si tenemos técnicas adecuadas para la corrección gravitatoria basadas en técnicas sin gasto de combustible (velas solares o magnéticas, propulsón laser desde otro punto del sistema solar, etc. etc.)

De hecho, si el lugar es digno de visita, incluso no importaría que el tiempo de tránsito se demorase más que con otras tecnologías de viaje más rápidas.

AntonioAntonio

Para nada. Un 0,5 % (dejando aparte el hecho de que no es una reducción debida a una tecnología futura sino algo mucho más cercano al valor real para la tecnología actual) es realmente un valor bajísimo. Ten en cuenta que 1) no es la probabilidad de morir de cáncer durante la misión sino en todos los años posteriores y 2) aun no yendo a la misión, la probabilidad de morir de cáncer sería del 20-25 % (para un no fumador, y dependiendo del sexo).

suzudosuzudo

Sheika Thibeaultt delmateriales del Centro de investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia propone y trabaja con un tejido realizado con nanotubos de nitruro de boro hidrogenados (BNNT hidrogenados) .
Lo he comentado en el blog, parece que la gente le parecía una tontería ante el fatalismo. Pero está siendo muy prometedor en los estudios

PacoPaco

Yo con esto haría lo mismo que habría hecho en su momento con el Grupo B en los Rally.

“Es una empresa peligrosa, el que no quiera ir que se quede en casa”.

JofaserimonJofaserimon

Nadie se quedaría en casa, todo el mundo querría ir en una misión así. Y yo el primero.

PacoPaco

Por eso mismo…

Se dejan las cosas claras de primeras, la peligrosidad, la probabilidad de tener cancer, etc…

Y el que no quiera ir que se quede en casa.

Pedro

Pueden utilizar el método de reclutamiento de Shackleton:

Se buscan hombres para un viaje peligroso. Sueldo bajo. Frío extremo. Largos meses de completa oscuridad. Peligro constante. No se asegura retorno con vida. Honor y reconocimiento en caso de éxito

Yo creo que más de uno se apunta ^_^

RuneRune

Muy buena entrada, Dani. Si la hubiese tenido antes, la habría linkeado en un montón de discusiones interneteras, porque es uno de los temas en los que más desinformada está la gente.

Como apunte, hubiera estado bien comentar de pasada el nivel de blindaje necesario para conseguir niveles de radiación similares a los terrestres. En cualquier paper sobre colonias espaciales suele haber estimaciones (que de memoria lo suelen poner sobre 10mT/m^2, sin equivocarme en más de un orden de magnitud). Y es obvio que es posible, porque aquí en la superficie de la tierra la atmósfera es nuestro escudo antiradiación secundario, siendo el suelo el primario. Pero vamos, puntualizar por puntualizar.

Mortadelo y FilemónMortadelo y Filemón

Se denomina gray al depósito de 1 julio de energía por parte de una radiación ionizante (alfa, beta, gamma, neutrones, etc.) en 1 kg de materia. Para hacernos una idea un señor corriente en su casa recibe 2’5 miligray al año en su casa o 7 microgray cada día. Ahora bien esta radiación natural depende del sitio donde vivas ya que hay regiones con más materiales radiactivos y algunas personas trabajan en hospitales o manipulan materiales radiactivos. Hasta 20 mGy al año o 55 uGy por día puede considerarse seguro y hasta natural y en determinados profesionales la legislación de protección radiológica permite hasta 130 uGy al día . Los pacientes en los hospitales no tienen límite si se considera que el beneficio de las radiaciones es menor que el perjuicio de sus propias enfermedades. Por ejemplo un paciente que necesite 2 tomografías computerizadas al año en su abdomen es como si recibiera 300 o 350 uGy cada día. Daniel en su artículo habla de hasta 450uGy por día. Esto es algo peligroso pero no letal y si tenemos en cuenta que el astronauta sólo lo va a recibir durante 2 o 3 años de su vida lo veo como un riesgo asumible. La nave espacial puede diseñarse para rebajar esta cifra. Los protones de alta energía del viento solar van a tender a generar rayos X al chocar contra el casco de la nave por radiación de frenado. La solución es poner un material poco denso, de bajo número atómico para frenarlos lentamente. Basta poner los depósitos de agua por fuera, además de plástico. La ropa de los astronautas es la revés. Se pueden tejer fibras de plomo para absorber una parte de los rayos X y rayos gamma.

Pedro

Bueno, depende de qué definas como “riesgo asumible”. La cantidad total de radiación recibida sería -según dice Daniel- de entre 1000 y 1300 milisieverts durante el mínimo solar (el énfasis es mío). Una dosis de 1000 mSv (= 1 Sv) otorga al astronauta aproximadamente un 5’5% de posibilidades de desarrollar un cáncer. No es mucho pero está ahí y eso es durante el mínimo de actividad solar.

También hay que tener en cuenta que dosis de 5 Sv recibidas en corto tiempo dan un 50% de posibilidades de muerte a corto plazo, si a los astronautas les pillara una tormenta solar en trayectoria interplanetaria, las dosis recibida puede ser mucho mayor que esos 1000 mSv.

Saludos.

Mortadelo y FilemónMortadelo y Filemón

La probabilidad de que un transbordador estadounidense se desintegre en pedazos y mate instantáneamente a toda la tripulación es aproximadamente del 5%, inasumible para un viajero corriente pero asumible para un profesional del riesgo como es un astronauta. Pedro Duque asumió un 5% de posibilidades de morir desintegrado.
Comparado con morir desintegrado un cáncer no es nada. Pasarán años antes de que ese tumor radioinducido crezca y haga metástasis. El astronauta incluso podría morir de otra cosa en ese tiempo. También la propia medicina moderna tiene una cierta probabilidad de curar ese cáncer.
De todas formas sigo pensando que se puede disminuir ese porcentaje con un correcto diseño de la nave, de la ropa de los astronautas y de sus sacos de dormir.
Lo que tu dices de recibir 5.000.000 uGy en poquísimo tiempo, la llamada dosis letal del 50% simplemente no va a ocurrir. Tal vez en Hiroshima o en Chernovil acercándote mucho mucho. El dosimetro RAD del robot discovery desde luego no da semejante medida.

korikori

Si el riesgo de contraer cáncer debido a la exposición de radiación espacial en un viaje a Marte es 5,5 % frente a los que gozamos de protección atmosférica, entonces se me ocurre que si elevamos el riesgo de contracción de todo tipo de cánceres terrestres no solo haría más atractiva la idea de colonizar el Sistema Solar , sino también más segura.

Mortadelo y FilemónMortadelo y Filemón

Sinceramente. No entiendo tu post en absoluto. Yo lo que trato de decir es que viajar a Marte sin asumir riesgos es imposible. Los astronautas del Apolo los asumieron y los del transbordador, a pesar de que algunos creyeron la astronautica se había vuelto rutinarias, también asumieron riesgos.
No obstante, el objetivo siempre es reducir estos riesgos. En el caso del cáncer radioinducido las cifras que aparecen en el post de Daniel son alarmantes pero no catastróficas y yo creo que con un correcto diseño de la nave se puede reducir bastante la exposicion a radiaciones.

korikori

Don Mortadelo y Filemón. Estaba de broma, obviamente xD. Quería decir que parece tan complicado conseguir que cualquier nave ofrezca la protección contra la radiación equivalente a la terrestre que la polémica terminaría si lográsemos convertir el mundo en un lugar con más riesgo de morir de cáncer que el mismo espacio. En mi cabeza era buenísimo 8).

walkurtwalkurt

Gran entrada Daniel, 2018 sigue en gran nivel.
A mi parecer, lo mas dificil no es la parte tecnica (es decir, tecnologia ya tenemos) sino la parte humana… un viaje tan largo, tiene que ser unas mentalidades tremendamente preparadas para no volverse locos.
Recuerdo haber leido una entrada hace mucho tiempo en este mismo blog (estoy casi seguro). Despues veo de googlear a ver si lo encuentro y lo enlazo.
Saludos!

RuneRune

Este es otro de los míticos ‘dragones’ que supuestamente impiden el viaje interplanetario, pero es de lejos el más ridículo.

Recordemos que, generalizando un poco, se puede perfectamente decirtodos los viajes de la historia han durado meses. Y muchos de los grandes viajes de exploración, años. Hay gente que se gana la vida llendo al culo del mundo he incomunicándose durante meses, por motivos tan terrenos como ganarse un dinerillo en una plataforma petrolífera, o conseguir datos para publicar una tesis doctoral en la Antártida, o simplemente pegarse unas vacaciones, yo que sé, circunnavegando el globo en solitario. Alguno de todos esos fijo que estaba locos antes de empezar el viaje, y digo yo que alguno habrá caído por el camino.

Pero sugerir que las presiones psicológicas no son asumibles por la presumiblemente profesionalísima tripulación que primero viaje a Marte… vete a venderle el guión a Hollywood, que yo no me lo trago.

RobertSmithRobertSmith

Para nada es ridículo. No se puede comparar los grandes viajes de exploración de la humanidad con un viaje a Marte de, como poco, varios meses. Amundsen, Cook, Magallanes o Livingstone, aún siendo pioneros y enfrentándose a lo desconocido, las condiciones en las que las realizaron eran relativamete “benignas”, presión atmosférica adecuada, misma gravedad, posibilidad de reabastecimiento de agua y víveres, etc. En definitiva, un entorno apto para el ser humano. Las condiciones en el vacio del espacio son tremendamete hostiles. 7 meses viviendo en una lata de sardinas sin gravedad, alejándote de tu hogar por varios años que dure la misión, y luego volver, puede no ser soportable y afectar demasiado, por muy buena preparación que tengas. Eso por no hablar de problemas de convivencia con tus compañeros. Aquí no puedes soltar dos ostias, abrir la puerta y decirles: ale, hasta luego, aquí os quedáis( no olvidemos que los astronautas de la ISS, por mucha estancia acomulada que lleven, están a dos horas de casa) . Si algo fuera mal, en Marte, o durante el viaje, nadie te va a venir a rescatar, o no podrías sobrevivir. A no ser que seas Matt Damon, claro.

RuneRune

En medio del pacífico, en una carabela de pongamos el siglo dieciséis, tampoco puedes ‘ soltar dos ostias, abrir la puerta y decirles: ale, hasta luego, aquí os quedáis’ a tus compañeros de tripulación. De hecho, estás sujeto a leyes mucho más estrictas y tiránicas que las de ningún programa espacial, bastante más hacinado, y probablemente no te apuntaste de manera voluntaria al viaje en un principio. Aparte, si tienes algo de entrenamiento, es porque ya has sobrevivido al escorbuto en un viaje anterior, lo que te convertía en un tipo con suerte, porque la mayoría no lo hacía. Y sin embargo, circunnavegamos el globo entre 1519 y 1522. Leyéndote parece que algo así fuera imposible.

monte seleyamonte seleya

Estoy de acuerdo con Robert Smith y te lo dice uno que se dedica a ello . Lee en las condiciones que estaban en la expedición de shackelton , todos eran marinos , eran voluntarios y tipos durísimos , sobrevivieron años porque por muy duras que fueron las condiciones , respiraban , no estaban hacinados ( y aun asi tuvieron movida entre ellos ) , cazaban para abastecerse y permanecieron en la isla Elefantina durante años hasta que los rescato el propio shackelton no sin antes hacer una proeza marina y de alpinismo con un bote de salvamento . Ahora traslada eso al espacio , oxigeno , nutrición , espacio vital , bote de salvamento lo que lleves contigo , posibilidades de rescate cero . Ir a Marte , nunca será fácil , y menos con los medios de hoy . Alguien lo comparo con montarse en una piragua e intentar llegar a America , si , a lo mejor llegas .I

U-95U-95

Hay otro problema con los blindajes y es que, a menos que la NASA se las apañe para desarrollar un escudo de fuerza al estilo de Star Trek -que lo dudo mucho-, un blindaje lo suficientemente pesado como para proteger al 100% o mas de rayos cosmicos supondria un peso extra, y para lanzar algo al espacio cada gramo cuenta.

Me parece que la mejor opcion es acortar en lo posible el viaje y rezar porque en este el Sol no tenga ninguna “alegria” o se coman alguno de esos rayos cosmicos capaces de dejar fuera de combate a una sonda espacial.

miguelmiguel

¿Y por que lanzarlo?, hay mucha ahua en el sistema solar. Eso si luego hay que acelerarla y frenarla. Como siempre digo, lo primero es aprovecharse de asteroides y demas. Subir lo imprescindible: cebada, lupulo y levadura.

pochimaxpochimax

Uno de los problemas que veo es que la tripulación de los primeros viajes a Marte no debería ser “novata”, así que además de la radiación del viaje marciano ya traería en su mochila la recibida en, al menos, un par de viajes al espacio, incluido alguno de larga duración (6 meses).
Francamente, no arriesgaría en la misión con astronautas que no hayan volado todavía o con muy poca experiencia.
Por otro lado, está la cuestión de cómo habrá evolucionado la cura del cáncer para dentro de 20 ó 30 años… quizá para entonces el tener un 5-10% de probabilidades de desarrollar un cáncer no sea algo tan grave como nos parece ahora.

Patricio B AltamiranoPatricio B Altamirano

Dada la capacidad de la presencia robótica , la cual será aún mayor que la actual , no creen Uds que la presencia física del Hombre no es necesaria , aparte del orgullo humano . Tienen el ejemplo del cerebro humano , esta encerado en el cráneo y no expuesto a los eventos del exterior , así se mantiene informado de todo lo que sucede en el exterior y, está más seguro.
A menos que se tenga que ir a Marte porque ……”está allí”!!!!!!

RobertoRoberto

Claramente, con el dinero que demandaron las apolos se retrasaron muchas oportunidades de exploracion espacial.
La apuesta es a los automatas, pero el publico contribuyente necesita los shows de caminatas, entrevistas y culebrones que se tejan en torno a los tripulantes.
Aceptemoslo. La ciencia del espacio suele ser aburrida para un gran publico que requiere permantes encestadas de tres.

Enrique Moreno

Yo creo que la radiación es fácilmente superable. Simplemente hay que tardar poco en llegar y hacerlo con grandes naves que permitan disponer de un núcleo seguro en caso de llamarada solar. En resumen el BFR spaceship de SpaceX que tardaría entre poco menos de 3 y 5 meses en llegar y dispondría de un espacio enorme para refugios antiradiación.

Saludos.

susannasusanna

off topic: oye y porque no ofreces la opcion de pagar una mensualidad para el blog, como lo de Patreon?
coincido en que este blog es un empleo full time y tendria que estar subencionado

RobertoRoberto

Si.
Esa es la respuesta.
Lo bueno se paga.
A meter la mano en el bolsillo con una retribución.
No se si en forma de blog u otro formato, pero a contribuir a que no se extinga lo que nos interesa.

Rafael A. S.Rafael A. S.

Por lo menos la posibilidad de hacer una donación, para que cada uno aporte lo que estime conveniente; aunque un pago periódico seguiría siendo para mí la opción ideal.

SpaceIsThePlaceSpaceIsThePlace

Feliz año Daniel y foreros, y muchas gracias por la entrada! Para mi este blog es una referencia y unas de mis principales fuentes de conocimiento sobre mi pasión, que es el espacio. Cada entrada es un regalo y sentiría mucho que decidieses cerrarlo si la razón es que el formato blog ya no está de moda o no cala entre los más jóvenes… Una bajada de la frecuencia de publicación de contenidos sería por otro lado comprensible, ya que la cantidad de entradas a las que nos tienes acostumbrados es abrumadora (me gustaría saber de dónde y cómo sacas el tiempo, y cuantas horas de trabajo/investigación hay detrás de cada entrada). En fin, gracias por tu trabajo, nos haces aprender y disfrutaré cada entrada como si fuera la última. También piensa que se acercan los momentos más apasionantes de los viajes tripulados desde la era Apolo, con Elon y Bezos empujando tan fuerte con sus proyectos, necesitaremos este blog más que nunca! 
Dicho eso, comentar la entrada: Mucho se dice del problema de la radiación para misiones tripuladas a Marte, algunos esgrimen incluso que es un riesgo inasumible, pero tu entrada y las mediciones del Curiosity dejan claro que a pesar de deber tener muy en cuenta este hecho para el diseño de las naves, los niveles de radiación son asumibles y en ningún caso harían las misiones inviables. Si comparamos ese riesgo con riesgos comparables en cualquier otro tipo de misión de exploración (también en la Tierra, por. Ej. Una misión de alta montaña, o en los polos), el problema de la radiación pasa a ser bastante mas “llevadero”
Por otro lado, cuando se habla de colonizar Marte, es cierto que la radiación habrá de ser tenida mucho más en cuenta. Hasta ahora las estancias de más larga duración en el espacio han sido llevadas a cabo por astronautas de avanzada edad. En una hipotética colonia marciana, con niños, bebes, jóvenes e incluso mujeres embarazadas, la protección contra la radiación deberá ser mucho más restrictiva.
Elon comentó que el BFR de SpaceX tiene un shelter donde todos los tripulantes se pueden proteger en caso de SPE durante el viaje. Luego en la superficie se supone que los hábitats se encargaran del resto.
En el IAC de 2016 en Mexico tuve la suerte de poder preguntar a un alto directivo de Lockheed cuál era el máximo problema tecnológico que él veía para las misiones tripuladas a Marte, y su respuesta fue que la radiación… Por desgracias, me temo que eso fue solo una respuesta que le convenía dar y no lo que realmente pensaba…

Hilario GómezHilario Gómez

Bueno,a la vista de las cifras y de los constantes avances tecnológicos y médicos, creo que estamos ante un riesgo asumible. Y desde luego el riesgo radiológico no es nada comparado con el riesgo físico y cierto de los exploradores marítimos y terrestres de los siglos XV al XVIII.

Los astronautas de los siglox XXI y XXII deberán asegurar su salud antes de su primer vuelo espacial dejando muestras en Tierra de sj ADN, de células madre, de su médula osea y de semen y tener un buen seguro médico… Por si las moscas.

Guillermo Rodolfo KleinGuillermo Rodolfo Klein

Uff! Guau! Qué entrada tan impresionante y detallada! Daniel y su trabajo parecen no tener techo!…
Nuestro “workoholic” no para de sorprenderme… Me saco el sombrero! (si hubiese usado alguno alguna vez en mi vida…) Excepcional comienzo del año. Tengan todos un 2018 feliz y productivo!
Willy K.

MarcosMarcos

Que lejos queda aún el viaje a Marte.Y dudo que ni a 20 años.Muchas cosas tienen que avanzar muy rápido para que el hombre ponga el pie en Marte antes de 2050 cosa realmente complicada.He escuchado hasta tubos de agua y fuerzas geomotrices(Una barbaridad).
El caso es que la radiación cósmica es un peligro que hay que sobrellevar como se pueda sea el viaje a Marte en 2035, 2040 o 2060.No tenemos ni p.idea de como controlar eso.

miguelmiguel

Hace menos de 150 años nadie habia volado en un aparato mas pesado que el aire … hace un par de meses me pegue un vuelode 14h y otro de 13, a velocidades que se considerarian mortales. Yo, salvo que la fisica diga que es imposible, me creo todo lo demas … y puede que algunas de esas cosas imposibles no lo sean.

AntonioAntonio

Desde luego, con estos cálculos exageradísimos del peligro no se irá nunca.

GermánGermán

Excelente post!
¿Y no hay manera de crear un campo magnético articial alrededor de la nave/cápsula? Usando un dínamo, o algo similar…

Gracias.

PelauPelau

Hay unos tropecientos comentarios anteriores al tuyo que se refieren a ESE asunto, empezando por el primero de todos, uno incluso enlaza un artículo de Daniel Marín que versa precisamente acerca de ESE asunto…

Te pido disculpas por mi tono, Germán, es que estoy amargado. Cuánta razón tiene Daniel en su entrada “Lo mejor de Eureka en 2017″. El tiempo de los blogs ha pasado. Ya nadie lee. Y si nadie lee, ¿quién va a responder?

Saludos.

SpaceIsThePlaceSpaceIsThePlace

Por cierto, entiendo que el pie de foto de la segunda imagen es
“En la futura estación Gateway los astronautas recibirían más radiación en un mes que los astronautas que están seis meses en la ISS (NASA)” en vez de
“En la futura estación Gateway los astronautas recibirían menos radiación en un mes que los astronautas que están seis meses en la ISS (NASA).”

Martínez el FachaMartínez el Facha

Ejem! Creo que el pie de foto es correcto tal como está.

Si te lees el artículo de Daniel lo entenderás, si no me equivoco.

miguelmiguel

Muchas gracias Daniel, este articulo para mi es de los mejores, me lo guardo en local por si llega el fin del mundo … digital.

A mi juicio, el agua es la solucion y util. Depositos para aprovecharla y rellenarlo cuando sea usada. Crear un habitaculo en el que dormir y estar todo el tiempo posible. Si ademas se puede generar un campo magnetico mejor, pero el coste energetico creo que sera contraproducente.

Ademas los residuos se pueden emplear para la agricultura marciana.

Lo que creo que ahora mismo se necesita son motores de alto rendimiento y generadores nucleares de fision para generar energia y alimentarlos (mas radiacion). Tengo la sensacipn de que hay los medios y la tecnologia, falta el impulso y todo se acelerara.

Mortadelo y FilemónMortadelo y Filemón

Algo que he leido es que las radiaciones ionizantes pueden dañar el ADN de la celula de manera directa pero tambien de manera indirecta. El segundo mecanismo consiste en que en el citoplasma se producen moléculas con un numero impar de electrones denominadas radicales libres. Estas moléculas se combinan con el oxígeno del citoplasma generando un agente superoxidante que ataca el ADN. Cuando hay poco oxígeno dentro de la célula el daño al ADN y por tanto la probabilidad de cáncer disminuye enormemente. Se puede disminuir la presion del aire dentro de la nave a 0’5 atmósferas, el equivante a vivir a 5000 metros sobre el nivel del mar en Los Andes o el Himalaya. Un dosímetro de radiación detectaría automáticamente el aumento de la radiación en los momentos de más actividad del Sol y automaticamente comprimiría la mitad del aire y el oxígeno de la nave. Los astronautas se sentirian un poco mareados. El llamado mal de altura que padecen quienes holandeses que viajan a Bolivia. Transcurrida la tormenta de viento solar el aire sería descomprimido nuevamente. Los astronautas volverían a respirar como a nivel del mar y su ADN habría sufrido un daño mínimo.

monte seleyamonte seleya

Desde mi punto de vista , realizar inmersiones tanto en espacio profundo como en la profundidad de los mares ( también se iba a explotar y vivir en el fondo marino en siglo XXI ) resulta aun demasiado peligroso y penoso hoy por hoy y la tecnología para ello esta aun en pelotas . La única opción que tenemos para explorar nuevos mundos , de forma económica y segura es la robotica y la inteligencia artificial (tenemos un gran ejemplo en la cassini ) . Todo ello , nos allanara el camino para colonizar Marte , que es el verdadero propósito y no el de plantar banderitas a toda pastilla . Hasta entonces , podemos entrenarnos de nuevo en la superficie lunar . P.D: a ver si de esta manera nos sale Antonio aunque sea para ponerme verde .

AntonioAntonio

Hay varios errores en el artículo, tanto en los cálculos de la radiación como en la interpretación de las mediciones y la valoración del peligro, lo que hace que el nivel de radiación parezca mucho más peligroso de lo que realmente es. Intentaré explicarlos punto por punto:

1) La radiación en la superficie marciana está medida con el detector totalmente expuesto al ambiente, como se ve en las fotos. Para un astronauta sería totalmente distinto. Pasaría buena parte del día en la base (ya sea durmiendo o trabajando en el laboratorio), donde estaría mucho más protegido, tanto por la estructura de la base y su mobiliario, como por ejemplo por sacos de arena colocados en el techo. Igualmente, cuando saliera fuera estaría dentro de un traje y buena parte del tiempo también dentro de algún vehículo. Luego ese cálculo de radiación en la ISS = radiación en Marte es totalmente irreal y sobreestimado.

2) Análogamente, el instrumento durante el viaje a Marte sólo estaba protegido por la cofia o cubierta que guardaba la Curiosity para el descenso. Una nave marciana tendría más espesor, por la cantidad de mobiliario (instrumentos y de otro tipo) que tendría. Y aparte hay que tener en cuenta que durante las tormentas solares los astronautas estarían protegidos en la despensa. Luego la equivalencia entre la radiación recibida por el RAD durante el viaje y la recibida por los astronautas es una vez más irreal y sobreestimada.

3) Cuando el artículo entra en los cálculos concretos, una vez más sobreestima la radiación. Nada menos que en TRES OCASIONES redondea los valores al alza sin ningún motivo:

3.a) Empieza con que la radiación en la ISS es de entre 50 y 100 msieverts por semestre, pero luego cuando calcula el equivalente para los astronautas marcianos se queda sólo con el valor superior sin ninguna justificación. Un redondeo al alza de un 33 % sobre el valor medio (75).

3.b) Dice que las misiones durarían “entre 2 y 3 años”, cuando en realidad la cifra más común, debida a las ventanas de lanzamiento, el gasto de combustible y la seguridad del aterrizaje, es de dos años y medio (medio año en cada trayecto y año y medio de estancia). En este caso no omite la cota inferior, pero la cota superior está exagerada, lo que aumenta la sensación de inseguridad. Un redondeo del 20 % hacia arriba sobre el valor más común.

3.c) Según las equivalencias anteriores (erróneas, pero supongamos que son ciertas) de que la radiación en Marte equivale a la de la ISS y la radiación durante el viaje es 3 veces la de la ISS, para calcular la radiación total durante la misión habría que multiplicar por 9 (2 semestres x 3 + 3 semestres x 1). Lo que nos daría un rango de entre 450 y 900. Pero, no se sabe por qué, el artículo da un rango de entre 1.000 y 1.300.

4) Luego mezcla dos cosas que no tienen nada que ver, la radiación máxima permitida por la NASA en sus misiones y la radiación que produce cierta probabilidad de cáncer. No rebatiré cada frase de esa parte sino que daré el dato correcto: el Informe BEIR (que es el que se suele usar para estas cosas) estima que por cada sievert recibido aumenta la probabilidad de cáncer un 1 %. Luego, aun admitiendo el valor exagerado de 1,3 sieverts para la misión, eso equivaldría a un 1,3% de incremento de la probabilidad de morir de cáncer a lo largo de la vida.

5) ¿Realmente un 1,3 % es mucho? En el artículo se compara con la dosis máxima admitida por la NASA en 10 años, que es del 3 %. Aquí creo que hay un error de valoración, ya que ése es un valor totalmente arbitrario. Tendría mucho más sentido compararlo con porcentajes de mortalidad reales, como la probabilidad de morir en el despegue (alrededor del 1 % para el Shuttle) o la mortalidad por cáncer en la población estadounidense (20 % para hombres, 25 % para mujeres). Es decir, aun con el valor generosamente redondeado al alza, la probabilidad de morir de cáncer debido a la misión (no durante la misión, que es bajísima, sino en el siguiente medio siglo) es parecida a la de morir durante el despegue y alrededor de 22 veces menor que la de morir de cáncer por otros motivos.

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