p A exploração humana de Marte aumentou nas últimas décadas. Além das oito missões ativas no Planeta Vermelho ou ao redor dele, mais sete módulos robóticos, Rovers e orbitadores estão programados para serem implantados lá até o final da década. E por volta de 2030 e depois, várias agências espaciais estão planejando montar missões tripuladas para a superfície também. p Além disso, há até mesmo muitos voluntários que estão preparados para fazer uma viagem só de ida a Marte, e pessoas que defendem que a transformemos em uma segunda casa. Todas essas propostas chamaram a atenção para os perigos peculiares que acompanham o envio de seres humanos a Marte. Além do frio, ambiente seco, falta de ar, e enormes tempestades de areia, há também a questão de sua radiação.

p Causas:

p Marte não tem magnetosfera protetora, como a Terra faz. Os cientistas acreditam que, ao mesmo tempo, Marte também experimentou correntes de convecção em seu núcleo, criando um efeito dínamo que alimentou um campo magnético planetário. Contudo, cerca de 4,2 bilhões de anos atrás - devido a um grande impacto de um grande objeto, ou resfriamento rápido em seu núcleo - esse efeito dínamo cessou.

p Como resultado, ao longo dos próximos 500 milhões de anos, A atmosfera de Marte foi lentamente removida pelo vento solar. Entre a perda de seu campo magnético e sua atmosfera, a superfície de Marte está exposta a níveis muito mais elevados de radiação do que a Terra. E além da exposição regular a raios cósmicos e vento solar, ele recebe rajadas letais ocasionais que ocorrem com fortes explosões solares.

p Investigações:

p A nave espacial Mars Odyssey de 2001 da NASA foi equipada com um instrumento especial chamado Martian Radiation Experiment (ou MARIE), que foi projetado para medir o ambiente de radiação em torno de Marte. Como Marte tem uma atmosfera tão fina, a radiação detectada pelo Mars Odyssey seria aproximadamente a mesma que na superfície.

p Ao longo de cerca de 18 meses, a sonda Mars Odyssey detectou níveis contínuos de radiação 2,5 vezes maiores do que os experimentados pelos astronautas na Estação Espacial Internacional - 22 milirads por dia, o que equivale a 8.000 milirads (8 rads) por ano. A espaçonave também detectou 2 eventos de prótons solares, onde os níveis de radiação atingiram o pico em cerca de 2, 000 milirads em um dia, e alguns outros eventos que chegaram a cerca de 100 milirads.

p Para comparação, os seres humanos em nações desenvolvidas estão expostos a (em média) 0,62 rads por ano. E embora estudos tenham mostrado que o corpo humano pode suportar uma dose de até 200 rads sem danos permanentes, a exposição prolongada aos tipos de níveis detectados em Marte pode levar a todos os tipos de problemas de saúde - como doença aguda da radiação, aumento do risco de câncer, dano genético, e até a morte.

p E dado que a exposição a qualquer quantidade de radiação acarreta algum grau de risco, A NASA e outras agências espaciais mantêm uma política estrita de ALARA (As-Low-As-Reasonable-Achievable) ao planejar missões.

p Soluções possíveis:

p Os exploradores humanos de Marte certamente precisarão lidar com o aumento dos níveis de radiação na superfície. O que mais, qualquer tentativa de colonizar o Planeta Vermelho também exigirá medidas para garantir que a exposição à radiação seja minimizada. Já, várias soluções - tanto de curto como de longo prazo - foram propostas para resolver este problema.

p Por exemplo, A NASA mantém vários satélites que estudam o sol, o ambiente espacial em todo o sistema solar, e monitorar os raios cósmicos galácticos (GCRs), na esperança de obter uma melhor compreensão da radiação solar e cósmica. Eles também estão procurando maneiras de desenvolver uma melhor proteção para astronautas e eletrônicos.

p Em 2014, A NASA lançou o Desafio Reduzindo Raios Cósmicos Galácticos, uma competição baseada em incentivos que premiou um total de $ 12, 000 a ideias sobre como reduzir a exposição dos astronautas aos raios cósmicos galácticos. Após o desafio inicial em abril de 2014, um desafio de acompanhamento ocorreu em julho, que concedeu um prêmio de $ 30, 000 para ideias envolvendo proteção ativa e passiva.

p Quando se trata de estadias de longa duração e colonização, várias outras ideias foram lançadas no passado. Por exemplo, como Robert Zubrin e David Baker explicaram em sua proposta para uma missão "Mars Direct" de baixo elenco, os habitats construídos diretamente no solo seriam naturalmente protegidos contra a radiação. Zubrin expandiu isso em seu livro de 1996, The Case for Mars:The Plan to Settle the Red Planet and Why we must.

p Também foram feitas propostas para construir habitats acima do solo usando módulos infláveis ​​revestidos de cerâmica criada com solo marciano. Semelhante ao que foi proposto pela NASA e pela ESA para um assentamento na Lua, este plano dependeria fortemente de robôs usando a técnica de impressão 3-D conhecida como "sinterização", onde a areia é transformada em um material fundido por meio de raios-x.

p MarsOne, a organização sem fins lucrativos dedicada a colonizar Marte nas próximas décadas, também tem propostas para proteger os colonos marcianos. Abordando a questão da radiação, a organização propôs a construção de blindagem na espaçonave da missão, veículo de trânsito, e módulo de habitação. No caso de uma explosão solar, onde esta proteção é insuficiente, eles defendem a criação de um abrigo dedicado à radiação (localizado em um tanque de água oco) dentro de seu habitat de trânsito em Marte.

p Mas talvez a proposta mais radical para reduzir a exposição de Marte à radiação prejudicial envolva iniciar o núcleo do planeta para restaurar sua magnetosfera. Para fazer isso, precisaríamos liquefazer o núcleo externo do planeta para que ele possa convectar em torno do núcleo interno novamente. A própria rotação do planeta começaria a criar um efeito dínamo, e um campo magnético seria gerado.

p De acordo com Sam Factor, um estudante de graduação do Departamento de Astronomia da Universidade do Texas, existem duas maneiras de fazer isso. O primeiro seria detonar uma série de ogivas termonucleares perto do núcleo do planeta, enquanto o segundo envolve a passagem de uma corrente elétrica pelo planeta, produzindo resistência no núcleo que iria aquecê-lo.

p Além disso, um estudo de 2008 conduzido por pesquisadores do National Institute for Fusion Science (NIFS) no Japão abordou a possibilidade de criar um campo magnético artificial ao redor da Terra. Depois de considerar medições contínuas que indicaram uma queda de 10% na intensidade nos últimos 150 anos, eles passaram a defender como uma série de anéis supercondutores que circundam o planeta poderiam compensar perdas futuras.

p Com alguns ajustes, tal sistema poderia ser adaptado para Marte, criando um campo magnético artificial que poderia ajudar a proteger a superfície de algumas das radiações prejudiciais que recebe regularmente. No caso de terraformadores tentarem criar uma atmosfera para Marte, este sistema também pode garantir a sua proteção contra o vento solar.

p Por último, um estudo realizado em 2007 por pesquisadores do Instituto de Mineralogia e Petrologia da Suíça e da Faculdade de Ciências da Terra e da Vida da Universidade Vrije em Amsterdã conseguiu reproduzir a aparência do núcleo de Marte. Usando uma câmara de diamante, a equipe foi capaz de reproduzir as condições de pressão nos sistemas ferro-enxofre e ferro-níquel-enxofre que correspondem ao centro de Marte.

p O que eles descobriram foi que nas temperaturas esperadas no núcleo marciano (~ 1500 K, ou 1227 ° C; 2240 ° F), o núcleo interno seria líquido, mas alguma solidificação ocorreria no núcleo externo. Isso é bem diferente do núcleo da Terra, onde a solidificação do núcleo interno libera calor que mantém o núcleo externo derretido, criando assim o efeito dínamo que alimenta nosso campo magnético.

p A ausência de um núcleo interno sólido em Marte significaria que o núcleo externo antes líquido deve ter uma fonte de energia diferente. Naturalmente, aquela fonte de calor falhou, fazendo com que o núcleo externo se solidifique, interrompendo assim qualquer efeito dínamo. Contudo, sua pesquisa também mostrou que o resfriamento planetário pode levar à solidificação do núcleo no futuro, devido ao afundamento de sólidos ricos em ferro em direção ao centro ou à cristalização de sulfetos de ferro no núcleo.

p Em outras palavras, O núcleo de Marte pode se tornar sólido algum dia, que iria aquecer o núcleo externo e derretê-lo. Combinado com a própria rotação do planeta, isso geraria o efeito dínamo que mais uma vez dispararia o campo magnético do planeta. Se isso é verdade, então, colonizar Marte e viver lá com segurança pode ser uma simples questão de esperar que o núcleo se cristalize.

p Não há como contornar isso. Atualmente, a radiação na superfície de Marte é muito perigosa! Portanto, quaisquer missões tripuladas ao planeta no futuro precisarão levar em consideração a proteção contra radiação e as contra-medidas. E qualquer estada de longo prazo lá - pelo menos no futuro previsível - terá que ser construída no solo, ou endurecido contra os raios solares e cósmicos.

p Mas você sabe o que dizem sobre a necessidade de ser a mãe da invenção, direito? E com luminares como Stephen Hawking dizendo que precisamos começar a colonizar outros mundos para sobreviver como espécie, e pessoas como Elon Musk e Bas Lansdrop procurando fazer acontecer, temos certeza de ver algumas soluções muito criativas nas próximas gerações!