Una erupción volcánica solar detectada simultáneamente en la Tierra, la Luna y Marte en octubre de 2021 subraya la importancia de estar preparados para los peligros de la radiación espacial. El evento permitió mediciones simultáneas raras, mejorando nuestra comprensión de las erupciones solares y cómo los campos magnéticos planetarios y las atmósferas pueden mitigar sus efectos. Este conocimiento es esencial para la futura exploración humana de la Luna y Marte, donde los astronautas se enfrentan a importantes riesgos de radiación.
Una llamarada solar fue detectada simultáneamente en la Tierra y la Luna Marte Destaca la necesidad de preparar las misiones de exploración humana para los peligros de la radiación espacial.
Una eyección de masa coronal del Sol estalló el 28 de octubre de 2021, y su impacto fue tan amplio que tanto Marte como la Tierra, a pesar de estar en lados opuestos del Sol y a unos 250 millones de kilómetros (160 millones de millas) de distancia, recibieron un torrente de partículas energéticas.
Un evento raro e importante.
Esta es la primera vez que un evento solar se mide simultáneamente en las superficies de la Tierra, la Luna y Marte, como se informó el 2 de agosto en Mensajes de geobúsqueda papel. La explosión fue detectada por una flota internacional de naves espaciales que incluye ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), Mars Curiosity de la NASA, Chang’e-4 Moon Lander de CNSA, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) y Eu: CROPIS Earth orbiter de DLR. .
Estas mediciones simultáneas en diferentes mundos ayudan a mejorar nuestro conocimiento del impacto de las erupciones solares y cómo el campo magnético y la atmósfera de un planeta pueden ayudar a proteger a los astronautas contra ellas.
Eyección de masa coronal vista por la oficina de SOHO el 28 de octubre de 2021. Este evento es un raro ejemplo de «mejora a nivel del suelo». Durante estos eventos, las partículas del Sol son lo suficientemente energéticas como para atravesar la burbuja magnética que rodea la Tierra y nos protege de las erupciones solares menos energéticas. Fue solo la mejora número 73 a nivel del suelo desde que comenzaron los registros en la década de 1940, y no se ha registrado ninguno desde entonces. Crédito: SOHO (ESA y NASA), CC BY-SA 3.0 IGO
Compara diferentes mundos
El evento, que tuvo lugar el 28 de octubre de 2021, es un raro ejemplo de «mejora a nivel del suelo». Durante estos eventos, las partículas del Sol son lo suficientemente energéticas como para atravesar la burbuja magnética que rodea la Tierra y nos protege de las erupciones solares menos energéticas. Fue solo la mejora número 73 a nivel del suelo desde que comenzaron los registros en la década de 1940, y no se ha registrado ninguno desde entonces.
Debido a que la Luna y Marte no generan sus propios campos magnéticos, las partículas del Sol pueden llegar fácilmente a sus superficies e incluso interactuar con el suelo para generar radiación secundaria. Pero Marte tiene una atmósfera delgada que detiene la mayoría de las partículas solares de baja energía y frena las partículas de alta energía.
La importancia de entender los eventos solares
Dado que la Luna y Marte son el foco de la futura exploración humana, es extremadamente importante comprender estos eventos solares y su impacto potencial en el cuerpo humano. Los astronautas corren el riesgo de sufrir enfermedades por radiación. Una dosis de radiación de más de 700 miligray, la unidad de absorción de radiación, puede causar enfermedad por radiación al destruir la médula ósea, lo que provoca síntomas como infección y hemorragia interna.
Si un astronauta recibe más de 10 grises, es poco probable que sobreviva más de 2 semanas. Una sola llamarada solar en agosto de 1972 podría haber dado una dosis de radiación tan alta a un astronauta en la superficie de la Luna, pero, afortunadamente, cayó entre las misiones tripuladas Apolo 16 y 17.
Siente la erupción solar gigante en la infografía de la Tierra, la Luna y Marte. Crédito: ESA
Hallazgos recientes y medidas de protección
En comparación, durante el evento del 28 de octubre de 2021, la dosis en la órbita lunar se midió en NASAEl Orbitador de Reconocimiento Lunar tenía solo 31 miligramos. «Nuestros cálculos de eventos de aumento del nivel de la Tierra en el pasado muestran que un promedio de un evento cada 5,5 años puede haber excedido el nivel de dosis seguro en la Luna si no se proporcionó protección contra la radiación. Estos eventos son críticos para futuras misiones tripuladas a la superficie lunar. «
Cuando comparamos las mediciones realizadas por el ExoMars TGO y el rover Curiosity, la protección que brinda la atmósfera marciana se hace evidente: el TGO midió 9 miligramos, 30 veces más que los 0,3 miligramos detectados en la superficie.
Las misiones del sistema solar interior de la ESA, Solar Orbiter, SOHO y BepiColombo, también han detectado el estallido, proporcionando más y mejores puntos de vista para estudiar este evento solar.
Actualmente, vivimos en una edad de oro para la física del sistema solar. Detectores de radiación a bordo de misiones interplanetarias como BepiColombo, en ruta a Mercurio, y Juice, navegando a Júpiteragregando una cobertura muy necesaria al estudio de la aceleración y propagación de partículas solares”, dijo Marco Pinto, investigador de la Agencia Espacial Europea que trabaja en detectores de radiación.
Protege a nuestros astronautas
Proteger a los astronautas durante sus aventuras en el espacio es una misión esencial e importante de la Agencia Espacial Europea. Comprender y predecir eventos de radiación extrema es una parte vital de esto. Los instrumentos dedicados miden el entorno de radiación en el espacio y se utilizan para proteger la infraestructura espacial crítica y terrestre, así como para proteger a los astronautas. Si los astronautas son advertidos a tiempo, pueden solicitar protección como ropa corporal o refugio en cuevas. política actual sobre Estación Espacial Internacional Es una vuelta a los dormitorios oa la cocina, donde las paredes protegen de las radiaciones.
El portal permitirá la exploración sostenible alrededor y en la Luna, al tiempo que permitirá la investigación y demostrará las tecnologías y los procesos necesarios para llevar a cabo una futura misión a Marte. Esta representación por computadora muestra la nave espacial Orion de la NASA atracada en Gateway (izquierda) que llevará a los astronautas al puesto de avanzada lunar. Crédito: ESA
puerta de la luna
El programa Artemis que envía astronautas a la luna incluye una estación espacial en órbita lunar llamada Gateway. En el Gateway, tres grupos de instrumentos monitorearán el entorno de radiación alrededor de la Luna: el Conjunto de Sensores de Radiación Europeos (ERSA) de la Agencia Espacial Europea (ESA), el Conjunto de Experimentos de Radiación y Medición Ambiental de Heliofísica de la NASA (HERMES) y ESA/JAXA Conjunto de dosímetro interno (IDA).
Juntos, estos experimentos medirán el entorno de radiación fuera de Gateway mientras monitorean dosis de radiación específicas en el interior, entre 3.000 km y 70.000 km (45.000 millas) de la superficie lunar. Estas medidas serán necesarias para comprender mejor el entorno que experimentarán los astronautas en el espacio interplanetario.
Dos maniquíes de radiación realizan sobrevuelos innovadores de la superficie lunar para ayudar a proteger a los viajeros espaciales de los rayos cósmicos y las tormentas solares energéticas. Estos dos fantasmas femeninos ocuparon los asientos de los pasajeros durante la primera misión de Orión alrededor de la Luna, yendo más lejos de lo que cualquier ser humano había volado antes. Equipados con más de 5600 sensores, la pareja ha medido la cantidad de radiación a la que los astronautas estarían expuestos en futuras misiones con una precisión sin precedentes. Crédito: Lockheed Martin
Gemelos Luna e investigaciones futuras
Las agencias espaciales también están investigando ropa de protección para reducir el impacto de la radiación espacial en el cuerpo. Dos maniquíes idénticos, desarrollados por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), fueron los pasajeros del vuelo de prueba Artemis I, que sobrevoló la Luna durante noviembre-diciembre de 2022. Equipados con sensores de radiación proporcionados por DLR y la NASA. Helga voló sin protección, pero el Zohar usaba un chaleco de protección contra la radiación recientemente desarrollado que cubría su torso. Los investigadores de DLR actualmente están comparando los dos conjuntos de datos medidos por Helga y Zohar.
Colin Wilson, científico del proyecto ExoMars TGO, concluye: «La radiación espacial puede crear un riesgo muy real para nuestra exploración en todo el sistema solar. Las mediciones de eventos de radiación de alto nivel por parte de misiones robóticas son fundamentales para prepararse para misiones tripuladas de larga duración. Gracias a datos de Para misiones como ExoMars TGO, podemos prepararnos para la mejor manera de proteger a nuestros exploradores humanos».
Referencia: «Primera mejora del nivel de la Tierra visible en tres superficies planetarias: la Tierra, la Luna y Marte» por Jingnan Gu, Xiaoli Li, Jian Zhang y Michael I. . Wimmer-Schweingruber, Donald M. Hassler, Cary Zeitlin, Bent Ehresmann, Daniel Matthiä y Bin Zhuang, 2 de agosto de 2023, disponible aquí. Mensajes de geobúsqueda.
doi: 10.1029/2023GL103069
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