La escisión de la estación espacial podría proteger de la radiación a los astronautas con destino a Marte

Es difícil pensar en muchas derivaciones del proyecto de $ 100 mil millones para construir y lanzar la Estación Espacial Internacional. De hecho, se ha hecho muy poco en la ISS que no se centre solo en mantener la cosa en órbita.

Una excepción es el Espectrómetro Magnético Alfa, que está diseñado, entre otras cosas, para determinar si las partículas de rayos cósmicos están hechas de materia o antimateria.

El espectrómetro consta de un imán gigante que desvía las partículas cargadas y una serie de detectores que caracterizan la masa y la energía de estas partículas. Fue atornillado a la EEI el año pasado y actualmente está bombardeado por unos 1000 rayos cósmicos por segundo.

Hoy, Roberto Battiston de la Universidad de Perugia en Italia y algunos amigos dicen que la tecnología desarrollada para el espectrómetro podría usarse para proteger a los astronautas de la radiación durante los vuelos espaciales de larga duración en el futuro.

El viaje a los asteroides, Marte o más allá está plagado de problemas tecnológicos. Entre los más desafiantes está encontrar una manera de proteger a los humanos de las partículas de alta energía que de otra manera elevarían los niveles de radiación a niveles inaceptables.

En la Tierra, los seres humanos están protegidos por la atmósfera, la masa de la Tierra misma y el campo magnético de la Tierra. En órbita terrestre baja, los astronautas pierden la protección de la atmósfera y, en consecuencia, los niveles de radiación son más altos en dos órdenes de magnitud.

En el espacio profundo, los astronautas pierden el efecto protector de la masa de la Tierra y su campo magnético, elevando los niveles cinco veces más y más allá de los límites aceptables que los humanos pueden soportar durante los 18 meses aproximadamente que tomaría llegar a Marte o los asteroides.

Una forma obvia de proteger a los astronautas es con un campo magnético artificial que alejaría las partículas cargadas. Pero estudios anteriores han concluido que los imanes ordinarios serían demasiado grandes y pesados ​​para ser prácticos en una misión espacial.

Sin embargo, los imanes superconductores son más potentes, más eficientes y menos masivos. Son candidatos mucho mejores para proteger a los humanos.

El único problema es que nadie ha construido y probado un imán superconductor en el espacio.

Ahí es donde entra en juego el espectrómetro magnético Alpha. Esta máquina fue diseñada y construida con un imán superconductor que puede operar en el espacio.

Ahora Battiston y compañía han utilizado el conocimiento y la experiencia de la construcción de esta máquina para estudiar cómo podría utilizarse en una misión en el espacio profundo para humanos. Por ejemplo, utilizan el software desarrollado para simular el comportamiento de los imanes superconductores en el espectrómetro para estudiar cómo podría funcionar un sistema calificado para humanos.

Esto simula no solo el campo magnético, sino también las fuerzas que genera y cómo se distribuyen, una consideración importante en los sistemas superconductores.

En particular, comparan dos diseños diferentes para la forma en que los cables se enrollan en el imán: uno que usa devanados torroidales ordinarios y otro que usa un devanado de tipo doble hélice.

Su conclusión es que la doble hélice ofrece ventajas significativas debido a la forma en que se distribuyen las fuerzas en su interior. Estos requerirían menos apoyo externo, lo que reduciría la masa de todo el sistema.

Ese es un proyecto potencialmente interesante: la Estación Espacial Internacional siempre se ha considerado un trampolín hacia el Sistema Solar, por lo que es apropiado que su tecnología pueda sentar las bases para futuras misiones.

Sin embargo, esta no es toda la historia. Lo que Battiston y compañía no mencionan es que después de 15 años de diseño y pruebas a un costo de $ 2 mil millones, el sistema de imanes superconductores supuestamente no pudo ser lo suficientemente confiable para volar en el espacio. Al final, tuvo que ser reemplazado apresuradamente con imanes permanentes solo unos meses antes de que el Transbordador Espacial lo llevara al espacio el año pasado.

La NASA y otras agencias espaciales siempre han sabido que enviar humanos al espacio es difícil y costoso. Lo que no han podido comprender es que tienen que gastar cada vez más para hacer cada vez menos.

El espectrómetro magnético alfa es un buen ejemplo. La única ciencia significativa que se está haciendo en la ISS de $ 100 mil millones es con el espectrómetro. Y la única razón por la que está conectado a la ISS es por la energía que se suponía que necesitaba para su diseño superconductor original: solo los paneles solares en la ISS podrían proporcionar suficiente, nos dijeron. La presencia de humanos es más o menos irrelevante.

Quizás los sistemas del futuro podrían hacerse lo suficientemente confiables para proteger a los humanos. Incluso podrían hacerse lo suficientemente livianos para ser lanzados al espacio. Pero no parece probable que puedan hacerse lo suficientemente baratos como para justificarse en el corto o mediano plazo.

Aquí está la conclusión: los humanos son una carga cara que agrega poco o ningún valor cuando se trata de ciencia en el espacio.

Entonces, el mensaje es claro: si queremos el mejor rendimiento de nuestros dólares destinados al espacio, será mejor que enviemos robots en el futuro previsible. Y no necesitan ningún tipo de protección magnética, superconductora o de otro tipo.

Ref: arxiv.org/abs/1209.1907 : ARSSEM: Escudo de radiación activo para misiones de exploración espacial

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