A missão Artemis I, programada para ser lançada em 29 de agosto, marcará um passo significativo no retorno da humanidade à lua.
Embora não haja passageiros humanos a bordo deste voo de teste, missões futuras mais uma vez lançarão exploradores espaciais além dos ambientes protetores da atmosfera e do campo magnético da Terra e no reino da radiação espacial desimpedida.

Astronautas enfrentam a tempestade

Embora as explosões solares e as ejeções de massa coronal de pequeno a médio porte sejam assustadoramente espetaculares, é improvável que esses fenômenos por si só representem muito risco para Artemis I ou futuras missões lunares tripuladas.

"Eventos de partículas energéticas solares" são os únicos a serem observados. Eles ocorrem quando as partículas emitidas pelo sol – principalmente prótons, mas também alguns átomos ionizados como o hélio – são aceleradas, aceleradas a velocidades quase relativísticas. São essas partículas de alta energia lançadas pelo espaço que podem afetar uma espaçonave e sua tripulação.

Os eventos de partículas solares estão associados a explosões solares particularmente grandes e ejeções de massa coronal, pois são essas erupções que podem causar ondas de choque que empurram partículas solares a velocidades perigosas.

Quando se trata das missões Artemis, grande parte da radiação de um evento de partículas seria bloqueada pelas paredes da cápsula espacial – Orion e seu Módulo de Serviço Europeu foram projetados para garantir a confiabilidade de sistemas essenciais durante eventos de radiação.

Mas o evento pode interferir nas comunicações entre a tripulação e as equipes na Terra, e os astronautas podem ter que se refugiar em um abrigo improvisado contra tempestades, como aconteceu na Estação Espacial em setembro de 2017.

No entanto, a Estação Espacial ainda estava dentro da proteção da "magnetosfera" da Terra - uma bolha protetora de campo magnético que a lua não possui.

“Deixar a magnetosfera é como sair de um porto seguro e se aventurar em mar aberto”, diz Melanie Heil, Coordenadora de Segmento do Space Weather Office da ESA.

"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."

Quase acidente:o verão de 1972

Exatamente 50 anos atrás, em agosto de 1972, uma série de poderosas tempestades solares, incluindo eventos significativos de partículas solares, causaram interrupções generalizadas em satélites e sistemas de comunicação terrestres na Terra.

As tempestades ocorreram no meio das missões lunares Apollo 16 e Apollo 17 da NASA, com apenas alguns meses de cada lado. Felizmente, não havia exploradores humanos fora do campo magnético protetor da Terra na época. Se eles tivessem encontrado essas tempestades de dentro do módulo de comando, acredita-se que a dose de radiação entregue teria causado envenenamento agudo por radiação. Para um astronauta em uma caminhada espacial, pode ser letal.

“Serviços de clima espacial confiáveis ​​são uma necessidade para a exploração e habitação a longo prazo da lua”, diz Juha-Pekka Luntama, chefe de clima espacial da ESA.

“Um evento no nível de 1972 acontecerá novamente e, se não ficarmos vigilantes, poderemos ter astronautas no espaço e fora da proteção do campo magnético da Terra quando isso acontecer”.

Medindo a radiação na lua

Até agora, estávamos preocupados principalmente com os impactos do clima espacial na infraestrutura da Terra – redes elétricas, sistemas de comunicação, satélites em órbita da Terra e astronautas na Estação Espacial.

A Rede de Serviços de Clima Espacial da ESA está espalhada por toda a Europa, onde especialistas processam dados de uma ampla gama de detectores de radiação a bordo de satélites em órbita e sensores na Terra.

Com isso, eles fornecem informações e serviços para uma variedade de "usuários", desde operadores de satélites, companhias aéreas e redes elétricas até caçadores de auroras. A Rede continuará a fornecer seus serviços durante o voo Artemis I e relatará qualquer evento climático espacial significativo, previsto ou iminente.

Mas para a atividade humana de longo prazo na lua, precisamos monitorar diretamente o ambiente de radiação lunar.

A pesquisa de radiação será o foco principal do voo de teste Artemis I. A cápsula Orion levará monitores de radiação da NASA e da ESA, bem como uma série de manequins e CubeSats projetados para nos ajudar a entender melhor o ambiente de radiação a caminho da Lua e seu impacto na saúde humana.

A ESA também está trabalhando no projeto European Radiation Sensor Array (ERSA) – uma série de dispositivos que fornecerão monitoramento de radiação em tempo real a bordo da futura estação espacial lunar tripulada Gateway.

A combinação de medições de radiação de fora e de dentro de espaços tripulados permitiria aos pesquisadores ver quanta radiação "vaza" e prever com mais precisão o risco para os astronautas na lua quando um evento climático espacial for detectado.

Os pesquisadores da ESA também estão analisando a possibilidade de incluir instrumentos de radiação em outros orbitadores lunares não tripulados, como o Lunar Pathfinder e futuras redes de satélites de telecomunicações lunares.

Olhando para o futuro

Nossa estrela pode ser imprevisível e temperamental, mas quando 'regiões ativas' aparecem na superfície solar, elas tendem a permanecer lá de dias a várias semanas. Se pudéssemos monitorar essas regiões antes mesmo de girarem para a visão da Terra, poderíamos melhorar nossas previsões para o clima espacial ao redor da Terra e da lua.

A observação antecipada de regiões ativas no disco solar – de onde surgem erupções e ejeções de massa – é um dos principais objetivos da próxima missão Vigil da ESA. Com lançamento previsto para 2029, o Vigil seguirá para o 5º ponto Lagrangeano (L5), uma posição única no espaço que permitirá ver o 'lado' do sol antes de girar para a vista da Terra.

Com o Vigil, espera-se que os avisos antecipados para eventos climáticos espaciais potencialmente perigosos sejam viáveis ​​vários dias antes de estarem em posição de colocar em risco a saúde dos astronautas no espaço ou na infraestrutura na Terra e ao redor dela. Esta seria uma informação particularmente útil para exploradores lunares vulneráveis ​​e para planejar atividades de alto risco, como EVAs. + Explorar mais

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