Un simulatore per studiare come prevenire gli effetti dei raggi cosmici sugli astronauti

Un simulatore di raggi cosmici per studiare come proteggere dalle radiazioni gli astronauti durante le future missioni nello spazio profondo

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Quando gli astronauti lasciano la magnetosfera protettiva della Terra vengono esposti a livelli più elevati di radiazioni cosmiche. Le particelle che compongono i raggi cosmici galattici (GCR), come gli ioni ad alta energia, possono penetrare attraverso la pelle umana, trasmettendo energia alle cellule e danneggiandone il DNA. In definitiva, ciò potrebbe tradursi un aumento del rischio di contrarre malattie da radiazioni.

Per comprendere e mitigare gli effetti dannosi dei GCR, i ricercatori del Langley Research Center della NASA, hanno costruito un simulatore GCR presso il NASA Space Radiation Laboratory (NSRL), situato presso il Brookhaven National Laboratory. Capace di passare rapidamente e ripetutamente tra i vari tipi di ioni e le varie intensità di energia che compongono i GCR, questo simulatore è un ambiente di test più accurato per la protezione dalle radiazioni e altre misure di mitigazione rispetto alle versioni precedenti.

Alcuni anni fa sono stati effettuati aggiornamenti hardware e software al simulatore GCR, che hanno permesso di realizzare questi esperimenti. “Con gli aggiornamenti possiamo simulare diversi tipi di pioggia di ioni con più tipi di ioni in sequenza invece che con un solo tipo di ione alla volta“, ha spiegato la dott.ssa Lisa Carnell, responsabile sanitario del NASA Space Radiation center.

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Nel giugno 2018, 33 combinazioni uniche di fasci di energia ionica sono state proiettate in sequenza in meno di 75 minuti per ricreare l’ambiente GCR che sperimenterebbero gli astronauti durante una missione nello spazio profondo.

Lo step traguardo è stato raggiunto nell’ottobre 2019 quando il simulatore ha erogato radiazioni in dosi giornaliere più piccole per un periodo di quattro settimane. Guidati dalla scienziata Lisa Simonsen, i ricercatori hanno studiato l’impatto di questa radiazione a campo misto sui rischi di tumori radiogenici, malattie cardiovascolari e gli effetti avversi sul sistema nervoso centrale.

Studi come questo, pubblicato su PLOS Biology, aiuteranno gli scienziati a comprendere meglio l’impatto delle missioni di lunga durata sul corpo degli astronauti e a sviluppare misure preventive efficaci per ridurre l’esposizione alle radiazioni.

Per le future missioni sulla Luna e su Marte è stato suggerito che i tubi di lava sotterranei, presenti su entrambi i corpi celesti, potrebbero  offrire una certa protezione contro i GCR e altre radiazioni dannose.