Em 1982, o autor James Michener publicou seu extenso romance "Space". Nele, ele descreve uma missão fictícia da Apollo 18 para a lua. Enquanto os astronautas estão na superfície, o sol desencadeia uma enorme tempestade, prendendo-os fora de sua cápsula protetora. Os dois homens são atingidos por quantidades letais de radiação antes que possam chegar em segurança.
Eles conseguem voltar ao seu módulo de pouso, mas estão tão doentes que não podem voar de volta para se juntar ao seu terceiro companheiro de tripulação no módulo de comando lunar em órbita. Eles acabam caindo de volta à superfície e morrendo. Por mais macabro que pareça, um evento de radiação como o de "Espaço" representa um desafio muito real para os exploradores espaciais. E é esse tipo de cenário que os planejadores de missões lunares querem evitar. Hoje, eles estão trabalhando em maneiras de mitigar a exposição e, se os astronautas receberem uma dose de radiação, encontrar métodos médicos para tratá-los.

Tempo espacial e radiação

Explosões solares enviam partículas energéticas em nossa direção através do vento solar todos os dias. Eles causam o clima espacial, o que interfere nos sistemas de comunicação entre a Terra e as muitas missões no espaço (incluindo a ISS). Também pode perturbar seriamente os sistemas aqui na Terra. O clima espacial (e as tempestades solares que o causam) se intensificam quando o sol está mais ativo, durante um período chamado de máximo solar.

As tempestades solares podem variar de explosões leves a eventos significativos de partículas energéticas solares, que podem ser letais para os humanos no espaço. Eles acontecem quando o material carregado de prótons explode do sol, geralmente associado a grandes erupções solares e ejeções de massa coronal (CMEs). As partículas são aceleradas pelas erupções e CMEs e é isso que as torna tão mortais. Para os astronautas no espaço, a melhor proteção é estar atrás de paredes protetoras em suas cápsulas e habitats. Mas, se as pessoas em missão forem expostas à radiação, é importante ter procedimentos médicos para ajudar os astronautas a se recuperarem.

Vale lembrar que houve pelo menos uma "chamada de perto" com exploradores lunares e potencial atividade solar. Em 1972, tempestades solares atingiram a Terra e a Lua. Eles interromperam as comunicações por satélite, bem como os sistemas de comunicações terrestres na Terra. Felizmente, nenhuma missão Apollo foi impactada, embora as tempestades tenham ocorrido entre as missões Apollo 16 e 17. Se eles explodissem durante essas missões, as coisas teriam corrido mal para os astronautas, que teriam sido alvos fáceis a caminho da lua ou enquanto estavam na superfície.

Estudos de radiação de Artemis 1

Felizmente, há uma missão para estudar o ambiente de radiação além da Terra:Artemis 1. É importante durante este período, enquanto nos dirigimos ao máximo solar. Quando voar, a radiação e a pesquisa médica serão o foco principal dessa missão. A cápsula Orion possui monitores de radiação da NASA e da ESA a bordo, juntamente com manequins de teste especializados. Há também CubeSats com experimentos (como levedura geneticamente modificada que representa as reações humanas à radiação). Todos eles foram projetados para estudar o ambiente de radiação que os astronautas enfrentarão no caminho para a lua.

A Orion tem proteção contra radiação, é claro, para proteger humanos e tecnologia. As naves futuras, como o Sistema de Pouso Humano da SpaceX, serão bem blindadas para proteger os astronautas a caminho da Lua e de volta ao Gateway Lunar planejado. No caso de uma tempestade muito severa, os astronautas podem se esconder em abrigos a bordo até que seja seguro. Foi o que as tripulações da ISS fizeram quando o sol soltou uma explosão particularmente feroz em setembro de 2017.

Riscos de radiação além da Terra

Vale lembrar, no entanto, que a ISS está dentro da bolha protetora da magnetosfera da Terra. Os astronautas que se aventurarem fora da magnetosfera em Orion ou outras naves espaciais estarão em risco. Assim como as pessoas que vivem e trabalham na lua. Não existe essa proteção magnetosférica disponível "lá fora". Em uma forte tempestade solar, as pessoas no espaço serão atingidas com quantidades letais de radiação muito rapidamente.

"Deixar a magnetosfera é como deixar um porto seguro e se aventurar em mar aberto", disse Melanie Heil, Coordenadora de Segmento do Escritório de Clima Espacial da Agência Espacial Européia. "A exposição à radiação para os astronautas na Lua pode ser uma ordem de magnitude maior do que na Estação Espacial e várias ordens de magnitude maior do que na superfície da Terra. Os futuros astronautas enfrentarão riscos maiores de eventos de partículas solares:é muito importante estudarmos o ambiente de radiação além da magnetosfera e melhorar nossa capacidade de prever e se preparar para tempestades solares."

Por seu lado, a ESA está a trabalhar no projeto European Radiation Sensor Array (ERSA). Essa é uma série de sensores para fornecer monitoramento de radiação em tempo real a bordo da futura estação espacial lunar tripulada Gateway. A ideia é obter medições de dentro e de fora das cápsulas e habitats da tripulação para entender os riscos e vazamentos de radiação. Também é possível incluir sensores de radiação em orbitadores lunares não tripulados, como o Lunar Pathfinder. Outra possibilidade é colocar sensores em futuros satélites de telecomunicações lunares.

Previsão da atividade solar

Além de proteger nossos astronautas e exploradores lunares, é importante explorar o ambiente de radiação entre a Terra e a Lua, como Artemis fará. Mas, precisamos de mais informações sobre as próprias explosões solares. Embora os astrônomos saibam muito sobre a atividade solar, ainda precisamos de um sólido "sistema de alerta precoce" para tempestades solares. Poderia ajudar a alertar astronautas e exploradores lunares a tempo de tomar medidas de segurança.

Esse é o objetivo dos pesquisadores do clima espacial em todo o mundo. A observação precoce de regiões ativas no disco solar é um dos principais objetivos da missão Vigil da ESA em 2029. Ele dará avisos antecipados para eventos climáticos espaciais potencialmente perigosos que podem colocar em risco astronautas e exploradores. Outras missões, como SOHO, STEREO, Solar Dynamics Observatory e Parker Solar Probe, fornecem dados valiosos de longo prazo sobre a atividade do sol. + Explorar mais

Protegendo Artemis e exploradores lunares da radiação espacial