Crédito de imagem: NASA
A NASA tem um mistério a resolver: as pessoas podem ir a Marte ou não?
"É uma questão de radiação", diz Frank Cucinotta, do Projeto de Saúde de Radiação Espacial da NASA, no Johnson Space Center. "Sabemos quanta radiação existe, esperando por nós entre a Terra e Marte, mas não temos certeza de como o corpo humano reagirá a ela".
Os astronautas da NASA estão no espaço, sem parar, há 45 anos. Com exceção de algumas viagens rápidas à Lua, eles nunca passaram muito tempo longe da Terra. O espaço profundo é preenchido com prótons de explosões solares, raios gama de buracos negros recém-nascidos e raios cósmicos de estrelas que explodem. Uma longa viagem a Marte, sem grande planeta por perto para bloquear ou desviar essa radiação, será uma nova aventura.
A NASA avalia o risco de radiação em unidades de risco de câncer. Um homem americano saudável, de 40 anos, que não fuma, tem 20% de chance de morrer de câncer. Isso é se ele permanecer na Terra. Se ele viaja para Marte, o risco aumenta.
A questão é quanto?
"Não temos certeza", diz Cucinotta. De acordo com um estudo de 2001 de pessoas expostas a grandes doses de radiação - por exemplo, sobreviventes de bombas atômicas de Hiroshima e, ironicamente, pacientes com câncer submetidos a radioterapia - o risco adicional de uma missão de 1000 dias em Marte fica entre 1% e 19% . "A resposta mais provável é 3,4%", diz Cucinotta, "mas as barras de erro são amplas".
As chances são ainda piores para as mulheres, acrescenta. "Por causa dos seios e ovários, o risco para as astronautas é quase o dobro do risco para os homens."
Os pesquisadores que fizeram o estudo presumiram que a nave seria construída "principalmente de alumínio, como um antigo módulo de comando da Apollo", diz Cucinotta. A pele da nave espacial absorveria cerca de metade da radiação que a atingiu.
“Se o risco extra é de apenas alguns por cento? estamos bem. Poderíamos construir uma nave espacial usando alumínio e seguir para Marte. ” (O alumínio é um material favorito para a construção de naves espaciais, porque é leve, forte e familiar para engenheiros de longas décadas de uso na indústria aeroespacial.)
"Mas se são 19%? nosso astronauta de 40 e poucos anos enfrentaria 20% + 19% = 39% de chance de desenvolver câncer que termina com a vida depois que ele retornar à Terra. Isso não é aceitável. "
As barras de erro são grandes, diz Cucinotta, por um bom motivo. A radiação espacial é uma mistura única de raios gama, prótons de alta energia e raios cósmicos. Explosões de bombas atômicas e tratamentos contra o câncer, a base de muitos estudos, não substituem a "coisa real".
A maior ameaça para os astronautas a caminho de Marte são os raios cósmicos galácticos - ou "GCRs", para abreviar. São partículas aceleradas até a velocidade da luz por explosões distantes de supernovas. Os GCRs mais perigosos são núcleos ionizados pesados, como Fe + 26. "Eles são muito mais energéticos (milhões de MeV) do que os prótons típicos acelerados por explosões solares (dezenas a centenas de MeV)", observa Cucinotta. Os GCRs atravessam a pele de naves espaciais e pessoas como pequenas balas de canhão, quebrando as cadeias de moléculas de DNA, danificando genes e matando células.
Os astronautas raramente experimentavam uma dose completa desses GCRs no espaço profundo. Considere a Estação Espacial Internacional (ISS): ela orbita apenas 400 km acima da superfície da Terra. O corpo do nosso planeta, imenso, intercepta cerca de um terço dos GCRs antes de chegar à ISS. Outro terço é desviado pelo campo magnético da Terra. Os astronautas dos ônibus espaciais desfrutam de reduções semelhantes.
Os astronautas da Apollo que viajam para a lua absorveram doses mais altas - cerca de 3 vezes o nível da ISS - mas apenas por alguns dias durante o cruzeiro lua-terra. Os GCRs podem ter danificado os olhos, observa Cucinotta. No caminho para a lua, as equipes da Apollo relataram ter visto raios de raios cósmicos em suas retinas e agora, muitos anos depois, alguns deles desenvolveram catarata. Caso contrário, eles não parecem ter sofrido muito. "Alguns dias 'lá fora' provavelmente são seguros", conclui Cucinotta.
Mas os astronautas que viajam para Marte estarão "lá fora" por um ano ou mais. "Ainda não podemos estimar com segurança o que os raios cósmicos nos farão quando ficarmos expostos por tanto tempo", diz ele.
Descobrir é a missão do novo Laboratório de Radiação Espacial da NASA (NSRL), localizado no Laboratório Nacional Brookhaven do Departamento de Energia dos EUA, em Nova York. Foi inaugurado em outubro de 2003. “No NSRL, temos aceleradores de partículas que podem simular raios cósmicos”, explica Cucinotta. Os pesquisadores expõem células e tecidos de mamíferos aos feixes de partículas e examinam os danos. "O objetivo é reduzir a incerteza em nossas estimativas de risco para apenas alguns por cento até o ano de 2015".
Uma vez que os riscos são conhecidos, a NASA pode decidir que tipo de nave espacial construir. É possível que materiais de construção comuns como o alumínio sejam bons o suficiente. Caso contrário, "já identificamos algumas alternativas", diz ele.
Que tal uma nave espacial feita de plástico?
"O plástico é rico em hidrogênio - um elemento que faz um bom trabalho absorvendo os raios cósmicos", explica Cucinotta. Por exemplo, o polietileno, do mesmo material de sacos de lixo, absorve 20% mais raios cósmicos que o alumínio. Uma forma de polietileno reforçado desenvolvido no Marshall Space Flight Center é 10 vezes mais forte que o alumínio e mais leve também. Isso pode se tornar um material de escolha para a construção de naves espaciais, se puder ser feito de maneira barata. "Mesmo que não construíssemos toda a espaçonave em plástico", observa Cucinotta, "ainda poderíamos usá-la para proteger áreas-chave como alojamentos da tripulação". De fato, isso já é feito a bordo da ISS.
Se o plástico não for bom o suficiente, poderá ser necessário hidrogênio puro. Libra por libra, o hidrogênio líquido bloqueia os raios cósmicos 2,5 vezes melhor do que o alumínio. Alguns projetos avançados de naves espaciais exigem grandes tanques de hidrogênio combustível líquido, de modo que "poderíamos proteger a tripulação da radiação envolvendo o tanque de combustível em torno de seu espaço de vida", especula Cucinotta.
As pessoas podem ir a Marte? Cucinotta acredita que sim. Mas primeiro, "precisamos descobrir quanta radiação nosso corpo pode suportar e que tipo de nave espacial precisamos construir". Nos laboratórios de todo o país, o trabalho já começou.
Fonte original: NASA Science Story
