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Curiosity ci sta aiutando e rendere Marte sicuro per l’esplorazione umana

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“L’unica cosa che il nostro pianeta e Marte hanno davvero in comune è che entrambi sono pianeti rocciosi con dell’acqua ghiacciata ed entrambi hanno robot, e Marte non ne ha nemmeno così tanti”, scrive Shannon Stirone per The Atlantic .

“Certo, andare in giro su Marte sarebbe un’esperienza che cambia la vita, sorprendente e profonda”, osserva. “Ma visitarlo come prova della riuscita tecnologica o per espandere la frontiera delle possibilità umane è molto diverso dal vivere lì. Non è nel regno dell’ospitalità per gli umani. Marte uccide gli esseri umani”.

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Marte è l’unico pianeta abitato esclusivamente da robot. E, a differenza della Terra, oggi su Marte manca una biosfera. E, a differenza della Terra, Marte non ha un campo magnetico che lo protegge dalle particelle ad alta energia provenienti dallo spazio, ha solo una scarsa atmosfera fatta di anidride carbonica al 95%.

Queste radiazioni possono devastare la salute umana e possono seriamente compromettere i sistemi di supporto vitale da cui dipenderanno i futuri astronauti che esploreranno Marte. Ora, un sensore di radiazioni a bordo del rover della NASA Curiosity sta fornendo nuovi dati sui rischi per la salute che gli esseri umani dovrebbero affrontare in superficie.

I tubi di lava, le grotte o gli habitat sotterranei potrebbero offrire un rifugio sicuro per i futuri astronauti su Marte? Gli scienziati del team del rover Curiosity stanno aiutando a esplorare questioni come questa con il Radiation Assessment Detector, o RAD.

Manca un campo magnetico protettivo

Sulla base dei dati del RAD di Curiosity, i ricercatori stanno scoprendo che l’utilizzo di materiali naturali come la roccia e i sedimenti su Marte potrebbe offrire una certa protezione da questa radiazione spaziale sempre presente.

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RAD ha misurato una diminuzione del 4% della radiazione complessiva in certi ambienti

Più significativamente, lo strumento ha rilevato una diminuzione del 7,5% della radiazione di particelle neutre, compresi i neutroni che possono penetrare nella roccia particolarmente dannosi per la salute umana. Questi numeri sono statisticamente abbastanza alti da mostrare che era dovuto alla posizione di Curiosity ai piedi della scogliera piuttosto che ai normali cambiamenti nella radiazione di fondo.

“Abbiamo atteso a lungo le condizioni giuste per ottenere questi risultati, fondamentali per garantire l’accuratezza dei nostri modelli informatici”, ha affermato Bent Ehresmann del Southwest Research Institute, autore principale del recente documento. “A Murray Buttes, abbiamo finalmente avuto queste condizioni e i dati per analizzare questo effetto. Ora stiamo cercando altri luoghi in cui RAD possa ripetere questo tipo di misurazioni”.

Un avamposto meteorologico spaziale: radiazioni di fondo e tempeste solari

La maggior parte della radiazione misurata da RAD proviene da raggi cosmici galattici, particelle espulse dall’esplosione di stelle e inviate in tutto l’universo. Questo forma un tappeto di “radiazioni di fondo” che possono comportare rischi per la salute degli esseri umani.

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Le radiazioni molto più intense provengono sporadicamente dal Sole sotto forma di tempeste solari che lanciano enormi archi di gas ionizzato nello spazio interplanetario.

“Queste strutture si attorcigliano nello spazio, a volte formando complessi tubi di flusso a forma di croissant più grandi della Terra, guidando onde d’urto che possono energizzare in modo efficiente le particelle”, ha detto Jingnan Guo, che ha guidato uno studio, pubblicato a settembre su The Astronomy and Astrophysics Review, che analizza nove anni di dati RAD mentre era alla Christian Albrecht University in Germania.

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“Raggi cosmici, radiazioni solari, tempeste solari: sono tutti componenti del tempo spaziale e il RAD è effettivamente una stazione metereologica del tempo spaziale sulla superficie di Marte”, afferma Don Hassler del Southwest Research Institute, ricercatore principale dello strumento RAD.

Cicli solari  “Tempo sicuro per gli astronauti “

Le tempeste solari si verificano con frequenza variabile in base a cicli di 11 anni, con alcuni cicli caratterizzati da tempeste più frequenti ed energiche di altri.

I periodi in cui l’attività solare è al massimo possono essere il momento più sicuro per i futuri astronauti su Marte: l’aumento dell’attività solare protegge il Pianeta Rosso dai raggi cosmici fino al 30-50%, rispetto ai periodi in cui l’attività solare è inferiore.

“È un compromesso”, ha detto Guo. “Questi periodi ad alta intensità riducono una fonte di radiazioni: l’onnipresente radiazione cosmica di fondo ad alta energia intorno a Marte. Ma allo stesso tempo, gli astronauti dovranno fare i conti con le radiazioni intermittenti e più intense delle tempeste solari”.

“Le osservazioni di RAD sono fondamentali per sviluppare la capacità di prevedere e misurare il tempo spaziale, l’influenza del Sole sulla Terra e su altri corpi del sistema solare”, ha affermato Jim Spann, responsabile della meteorologia spaziale per la divisione di eliofisica della NASA. “Mentre la NASA pianifica eventuali viaggi umani su Marte, RAD funge da avamposto e parte dell’Osservatorio del sistema eliofisico – una flotta di 27 missioni che indaga sul Sole e la sua influenza sullo spazio – la cui ricerca supporta la nostra comprensione ed esplorazione dello spazio”.

Finora RAD ha misurato l’impatto di più di una dozzina di tempeste solari, sebbene questi ultimi nove anni abbiano segnato un periodo particolarmente debole di attività solare.

Nuovo ciclo solare

Gli scienziati stanno iniziando solo ora a vedere l’attività aumentare man mano che il Sole diventa più attivo durante il nuovo ciclo. In effetti, RAD ha osservato le prove del primo brillamento di classe X del nuovo ciclo solare il 28 ottobre 2021. I brillamenti di classe X sono la categoria più intensa di brillamenti solari, il più grande dei quali può portare a interruzioni di corrente e delle comunicazioni sulla terra.

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I risultati della RAD confluiranno in un corpus molto più ampio di dati da compilare per future missioni con equipaggio. In effetti, la NASA ha persino equipaggiato la controparte di Curiosity, il rover Perseverance, con campioni di materiali per tute spaziali per valutare come resistono alle radiazioni nel tempo.

Carl Sagan

“Cosa faremo con Marte?” chiese Carl Sagan. “Ci sono così tanti esempi di abuso umano della Terra che anche solo formulare la domanda mi fa venire i brividi”, ha spiegato. “Se c’è vita su Marte, credo che non dovremmo fare nulla con Marte. Marte quindi appartiene ai marziani, anche se loro fossero solo microbi”.

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