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

Por Daniel Marín, el 3 enero, 2018. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • Marte • NASA ✎ 119

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:



119 Comentarios

  1. 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.

    1. 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)

      1. 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).

  2. 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

  3. 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.

    1. ¿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.

    2. 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.

  4. ¿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.

    1. 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.

      1. 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.

        1. 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.

          1. 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.

          2. 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).

    2. 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

  5. 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».

      1. 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.

    1. 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 ^_^

  6. 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.

  7. 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.

    1. 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.

      1. 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.

        1. 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.

          1. 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.

          2. 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).

  8. 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!

    1. 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.

      1. 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.

        1. 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.

          1. 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

  9. 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.

    1. ¿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.

  10. 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.

  11. 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”!!!!!!

    1. 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.

  12. 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.

  13. 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

    1. 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.

      1. 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.

  14. 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…

  15. 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.

  16. 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.

  17. 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.

    1. 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.

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

    Gracias.

    1. 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.

  19. 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).»

    1. 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.

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Por Daniel Marín, publicado el 3 enero, 2018
Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • Marte • NASA