Tutti sanno che l’atmosfera terrestre e il campo magnetico ci proteggono dalle letali radiazioni cosmiche, ma non esiste tale protezione nello spazio. Inoltre, a causa dell’effetto del campo magnetico terrestre, in alcune aree vicino al nostro pianeta, la quantità di radiazione è molto più alta che, diciamo, sulla superficie della Luna. Ma nonostante ciò, gli astronauti americani hanno visitato la Luna mezzo secolo fa e sono tornati illesi. Come è possibile? Scopriamolo.
Radiazioni cosmiche
Esistono due tipi di radiazioni cosmiche: la radiazione galattica, che è costituita da
particelle che provengono dall’esterno del sistema solare, e la radiazione solare, che consiste principalmente di protoni emessi dal Sole. Questo flusso di protoni è spesso chiamato vento solare.
I raggi galattici sono generalmente particelle di energia molto elevata che penetrano facilmente nel campo magnetico terrestre. Per fortuna, l’atmosfera della Terra ne assorbe la maggior parte, proteggendoci da una grave esposizione. La maggior parte delle particelle del vento solare non può attraversare il campo magnetico perché non abbastanza veloci.
Cinture Van Allen
Tutte le particelle che non attraversano il campo magnetico vengono ruotate da esso attorno al pianeta. A causa di ciò la Terra è circondata da fasce di radiazioni, chiamate fasce di Van Allen. In quale fascia cadrà una particella dipende dalla sua carica, massa ed energia quando colpisce il campo magnetico terrestre. A prima vista le fasce hanno la forma di un toroide. La cintura interna ha a densità massima a un’altitudine di circa quattromila chilometri mentre quella esterna raggiunge la massima densità un’altitudine di circa diciassettemila chilometri.
Inoltre, sono inclinate rispetto all’asse di rotazione terrestre e hanno una
struttura molto complessa. In luoghi diversi della stessa latitudine sono talvolta più vicini e talvolta più lontani dalla superficie terrestre. La forma e la densità delle cinture dipendono dall’attività solare e persino dall’attività umana, per cui la loro configurazione cambia continuamente. Tuttavia, tra la cintura interna e quella esterna esiste sempre una zona sicura larga circa seimila chilometri.
Il livello di radiazioni nelle fasce di Van Allen è davvero alto, ma non così alto come piace dipingerlo ai cospirazionisti che negano lo sbarco sulla Luna. Se mandi una persona senza protezione a volare direttamente nella cintura, riceverà una dose pericolosa di 1 Sievert in pochi giorni e una dose letale di 5 Sievert in un paio di settimane di volo. Ovviamente il tempo esatto dipende dall’orbita specifica e dall’attività del Sole, ma una dose pericolosa non può essere assorbita in un solo giorno.
Per ridurre al minimo l’effetto delle radiazioni nelle fasce, le traiettorie di volo di tutte le missioni gli Apollo, tranne il 14°, aggiravano la fascia di radiazione interna e attraversavano solo quella esterna, nelle regioni meno dense e alla massima velocità possibile. Il viaggio attraverso le fasce di Van Allen per gli astronauti diretti sulla Luna ha richiesto poche ore: circa 3,5 ore nel viaggio di andata e circa 2,5 ore sulla via del ritorno.
Tuttavia, per raggiungere la Luna e tornare a casa sani e salvi, gli astronauti delle missioni Apollo non hanno solo dovuto attraversare due volte le fasce di Van Allen, ma hanno anche dovuto superare l’enorme distanza dalla Terra alla Luna. Un volo del genere durante il programma Apollo durava circa tre giorni a tratta. Gli astronauti hanno dovuto lavorare in orbita e sulla superficie della luna per diversi giorni. Il tempo totale delle missioni è stato da 8 a 12 giorni per vari voli. Pertanto, gli equipaggi dell’Apollo sono rimasti esposti alle radiazioni per un periodo piuttosto lungo. Perché non li ha danneggiati?
In realtà, gli astronauti avevano protezione contro le radiazioni. Naturalmente, l’intera nave non poteva essere rivestita con uno spesso strato di metallo, altrimenti sarebbe stata troppo pesante. Ma era del tutto possibile proteggere quelle parti della nave dove si trovavano gli astronauti. Le capsule Apollo avevano una protezione dalle radiazioni sotto forma di 25 mm di alluminio. Anche il modulo di comando, dove si trovavano principalmente gli astronauti, era ulteriormente protetto da acciaio, con uno spessore da 18 a 69 mm. In caso di bagliore sul Sole e di brusco aumento del livello di radiazione, gli astronauti dovevano chiudersi nel modulo di comando.
Grazie a ciò la dose assorbita dagli astronauti, a seconda della
missione, variava da 1,6 a 11,4 milliSievert. Questo è significativamente inferiore alla dose standard di 50 milliSievert all’anno, stabilita come norma per le persone che lavorano con le radiazioni sulla terra e che è considerata sicura.
Pertanto, attraversare la cintura di Van Allen è completamente sicuro e, infatti, agli astronauti andati sulla Luna e poi tornati non hanno subito danni in termini di radiazioni.
