¿Puede un montículo de polvo y rocas proteger a los astronautas de una radiación mortal?

Proteger a los astronautas del programa Artemis es una de las máximas prioridades de la NASA.

La agencia tiene la intención de tener una presencia a largo plazo en la Luna, lo que significa una exposición prolongada a niveles peligrosos de radiación.

Como parte del desarrollo del programa Artemis, la NASA también estableció límites a la exposición a la radiación que podrían sufrir los astronautas.

Otros peligros abundan en la superficie lunar, incluido el posible impacto de un micrometeorito, que podría causar daños catastróficos al equipo o al personal de la misión.

La NASA formó un equipo para diseñar y desarrollar un «refugio lunar seguro» para protegerse de estos peligros.

Su documento de trabajo se publicó en 2022, pero sigue siendo el mejor enfoque de la NASA para la vida a largo plazo en la superficie lunar.

Los dos peligros mencionados anteriormente proporcionaron el impulso principal para el diseño, pero tienen algunos matices, en particular la radiación.

Los astronautas experimentarán dos tipos principales de radiación peligrosa en la superficie lunar: rayos cósmicos y erupciones solares.

Los rayos cósmicos son los más insidiosos de los dos. Tienen un rango de energía alto, por lo que un material de protección que puede funcionar bien para partículas de mayor energía puede no funcionarlo para las de menor energía.

Además, algunas partículas de alta energía pueden interactuar con el escudo, provocando radiación aún más dañina a lo largo de su trayectoria.

Básicamente, esto aumenta el riesgo de radiación dentro del escudo en comparación con el exterior. El orden en que se tratan las partículas radiactivas es una de las consideraciones de diseño críticas para hacer frente a este peligroso fenómeno.

Sin embargo, los eventos de partículas solares (SPE) son claramente los más peligrosos de los dos tipos de radiación.

Si bien son poco comunes, pueden causar una enfermedad aguda por radiación. Los astronautas actuales deben refugiarse en una habitación protegida en la ISS cuando esto ocurre, y construir algo equivalente en la superficie de la Luna es una necesidad para garantizar que los astronautas no mueran simplemente por envenenamiento agudo por radiación dentro de los primeros seis meses de su llegada. .

Con los problemas a resolver firmemente en sus manos, el equipo de diseño pasó a otras consideraciones, como cómo sería realmente el hábitat dentro del LSH y cómo se construiría.

La consideración de la forma del hábitat se centró en una distinción principal: ¿el hábitat debería ser horizontal o vertical? La respuesta es vertical y se basa en la modelización del riesgo de radiación y impactos de micrometeoroides.

Entonces, ¿cómo se construye una estructura alrededor de un hábitat vertical en la Luna? Emplea robots y equipos de construcción operados de forma remota.

Otros grupos de la NASA habían estado trabajando en soluciones como el Sistema Ligero de Manipulación de Superficie (LSMS), esencialmente una grúa grande que podría construirse en la gravedad lunar, y el Nodo de Conexión Lunar para Construcción y Perforación (LANCE), un módulo de topadora diseñado para adjuntar. en la parte delantera del vehículo de exploración Chariot de la NASA.

Utilizando estas y otras ideas de construcción, es posible construir una cúpula protectora de regolito lunar alrededor de un hábitat a largo plazo para las misiones Artemisa.

Un hábitat protector de este tipo tiene ventajas significativas sobre perforar uno en el suelo, lo que requiere mover una cantidad masiva de regolito o el uso de tubos de lava con integridad estructural indeterminada.

Pero esto significa que el LSH debe tener un diseño elevado. El equipo desarrolló dos ideas de diseño distintas: un arco parabólico y un diseño de «torta redonda» utilizando polietileno.

El primero se explica por sí mismo, pero el segundo se parece más a un cilindro típico con polietileno que bloquea la radiación y los micrometeoritos almacenado en el «frijol» en la parte superior de la estructura. Esto se puede hacer a partir de materiales de desecho de la misión, como envases de alimentos desechados.

Cada diseño tiene ventajas y desventajas, y el equipo no eligió uno final como parte del artículo.

Sin embargo, idearon un proceso de desarrollo de cinco fases, desde la preparación previa del sitio hasta vivir en hábitats interconectados rodeados de regolito y escudos protectores. Dependiendo de la cantidad de automatización involucrada y un poco de suerte, esas fases de desarrollo pueden llevar desde unos pocos años hasta algunas décadas.

Queda por ver si este sistema se adopta como parte oficial del programa Artemis. Pero responde a una necesidad de importancia crítica para la existencia a largo plazo de la humanidad en la Luna. Si ese es realmente el objetivo de la NASA para finales de los años 30, sería bueno considerar cómo empezar a hacer realidad la LSH.

Escrito por Andy Tomaswick/Universo hoy.