Um dos grandes dilemas na exploração do espaço é como se proteger contra a intensa radiação à qual os astronautas ficam expostos, uma vez que se aventuram fora da cobertura protetora da magnetosfera terrestre.

Essa radiação é capaz de causar estragos nos corpos dos astronautas a nível celular, com resultados potencialmente letais. Como este estudo de 2016 descobriu, os astronautas do programa Apollo que viajaram para a Lua no final dos anos 1960 e início dos anos 1970 subsequentemente experimentaram uma taxa de mortalidade por doenças cardiovasculares que foi quatro a cinco vezes maior do que seus colegas que permaneceram na Terra ou voaram apenas nas órbitas baixas da Terra. Isso porque a radiação que os exploradores ligados à lua experimentaram na viagem e na superfície lunar causaram disfunção celular em suas artérias, que eventualmente causou bloqueios. E a radiação espacial também coloca os astronautas em risco elevado de desenvolver câncer e uma série de outras doenças.

Se vamos descobrir como proteger os astronautas e suas espaçonaves dos raios cósmicos, ajuda ser capaz de estudar a radiação espacial em laboratório na Terra. Um novo artigo na revista Nature detalha como os cientistas da Universidade de Strathclyde em Glasgow foram capazes de simular o bombardeio de partículas que ocorre no espaço.

De acordo com um relato da BBC News sobre a pesquisa, os cientistas fazem seu trabalho dentro de um bunker de concreto com uma porta de metal de 10 toneladas, projetado para proteger os residentes de Glasgow da exposição. Dentro, eles usam um poderoso acelerador de plasma a laser de fabricação francesa para produzir curtos - como em bilionésimos de segundo - rajadas de energia que, como um cientista explicou, equivalem a toda a energia solar que chega ao Reino Unido.

"O teste de uma solução seria idealmente feito no espaço, mas isso é caro, "disse o físico Bernhard Hidding em um comunicado à imprensa." Além disso, a radiação espacial é difícil de replicar em condições de laboratório com fontes de radiação convencionais, que produzem radiação com distribuição de energia pouco natural. Usando aceleradores de plasma a laser, Contudo, fomos capazes de produzir um fluxo de partículas que se assemelhava mais às condições do espaço. "

Os efeitos negativos sofridos pelos astronautas da Apollo foram vistos com exposições relativamente breves. A radiação espacial seria uma preocupação muito maior para os astronautas em uma longa viagem a Marte. Conforme os detalhes deste artigo da Wired de 2014, um astronauta que passou mais de dois anos em uma missão de ida e volta a Marte pode ser exposto a um Sievert de radiação, que é cerca de 1, 000 vezes a radiação de fundo que as pessoas experimentam anualmente na Terra.

A radiação não é apenas uma ameaça aos organismos vivos; também representa uma ameaça à sofisticada eletrônica das naves espaciais. Esta apresentação da NASA detalha alguns dos problemas de funcionamento sofridos por instrumentos em espaçonaves devido à radiação.

A ameaça da radiação espacial vem de duas fontes principais. Um é o sol, que libera um fluxo constante de partículas energéticas, além de grandes rajadas ocasionais de explosões em sua superfície. A segunda fonte de partículas são outras estrelas, tanto em nossa Via Láctea quanto em outras galáxias. Raios cósmicos galácticos, também conhecido como GCRs, são principalmente prótons, e são tão enérgicos que podem separar átomos no material que encontram, liberando partículas subatômicas deles.