Realidad ficción

¿Podría el hombre soportar un viaje a Marte?

En un viaje del hombre a Marte, ¿es peligrosa la radiación del espacio que recibirán los astronautas?

Antes de que un viaje al Planeta Rojo sea posible, debe solventarse, entre otras, la barrera de la protección frente a la radiación imperante en el medio ambiente espacial. Esta radiación es capaz de ionizar átomos (esto es, arrancar electrones) de tejido vivo: órganos, células e incluso el mismo ADN, el Sancto Sanctorum de nuestras células, puede verse dañado incrementándose con ello las posibilidades de padecer cáncer.

Afortunadamente, para los que permanecemos en la Tierra, el escudo magnético que posee nuestro planeta así como la capa de ozono que apantalla la radiación ultravioleta, nos protege parcialmente del peligro, aunque cierta cantidad de radiación ionizante llega a la superficie, en muy pequeñas dosis. A medida que avanzamos en altura sobre la superficie de nuestro planeta, la cantidad de dosis recibida aumenta: en los vuelos transoceánicos, en los que los aviones comerciales viajan a gran altura, estamos sometidos a una cantidad más significativa de esta radiación, es por ello que los pilotos comerciales están incluidos dentro del grupo de profesiones de riesgo por radiación.

Los astronautas también están incluidos en este tipo de profesiones de riesgo. Tanto es así, que se les obliga a llevar consigo durante toda la misión un pequeño contador Geiger que registra la cantidad de dosis recibida. Una vez en Tierra, además, se les practica análisis de ADN sobre determinadas células, en concreto células sanguíneas, para evaluar el daño cromosómico que pueda haberse producido. Las radiaciones que imperan en el espacio son básicamente de tres tipos: radiaciones debidas a la actividad de nuestro Sol; Rayos Cósmicos y partículas atrapadas en el escudo magnético de nuestro planeta

Pero, ¿cómo pueden los astronautas protegerse de esta radiación?

Para empezar, la cantidad de radiación recibida depende de varios factores; básicamente, en el caso de órbitas alrededor de la Tierra: la inclinación y altitud orbital: cuanto más cerca la órbita esté de los polos terrestres, donde el campo magnético protector terrestre concentra más partículas ionizantes, mayores son los niveles de radiación; el mismo efecto ocurre en órbitas de elevada altitud donde el campo magnético terrestre es más débil, protegiendo menos y además el ingenio orbitante cruza más veces los cinturones de radiación; otro factor es el ciclo solar, cuyos máximos acostumbran a producir más fulguraciones solares; y por último existe también un factor genético que hace que ciertas personas sean más susceptibles que otras a la misma cantidad de dosis recibida.

La estrategia para la protección consiste en encontrar materiales que actúen como escudos pero teniendo en cuenta el hecho de que más material produce también más radiación secundaria que resulta igualmente dañina cuando la radiación espacial incide sobre el mismo. Así debe encontrarse un punto medio y éste parece situarse en utilizar materiales ricos en hidrógeno, como polietilenos, que pueden reducir tanto la radiación primaria como la secundaria de forma más efectiva que los metales, como el aluminio; e incluso tanques de agua. En el caso de los paseos espaciales que puedan deberse realizar para reparar o colocar piezas, el astronauta que se halla en el exterior está recibiendo casi el doble de radiación del que se halla en el interior de la nave.

Durante la última fulguración solar del día 4 de Noviembre del 2003, la más intensa en la historia de las fulguraciones solares captadas hasta la fecha (clasificada como una X28, fulguración de tipo X, las más intensas), los astronautas de la ISS se refugiaron en el módulo ruso, que parece ser el que ofrece una mayor protección contra la radiación imperante en el espacio. La ISS está además dotada de diversos medidores de radiación para tener monitorizado en todo momento el medio ambiente espacial reinante.

Demos una idea de valores orientativos en cuanto a radiación se refiere:

la denominada 'dosis de radiación absorbida' designa la cantidad de energía depositada por la radiación por unidad de masa de material; la unidad es el rad (radiation absorbed dose) o en unidad del Sistema Internacional, el Gray, Gy (1 Gy = 1 Joule de energía por kilo de material = 100 rad).

Sin embargo, para una misma cantidad de radiación absorbida, el efecto puede ser muy distinto dependiendo del tipo de radiación de la cual se trate; así, se introduce otra unidad para dar cuenta de este efecto: se trata de 'la dosis equivalente', medida en Sievert (Sv) aunque se suele utilizar el milisievert (mSv, una milésima parte del Sv): cuanto más posibilidad de daño haya para una misma dosis de radiación, tanto mayor será su medida en Sv.

El viaje a Marte

El hombre puede que llegue a Marte en el periodo comprendido entre el 2020 y el 2050

Teniendo en cuenta que los efectos de las radiaciones son acumulativos, largas estancias en el espacio, como un eventual viaje tripulado a Marte presenta un serio problema de salud para los futuros viajeros: mientras que la Luna está a tan 'sólo' 386 mil kilómetros de la Tierra, la distancia entre Marte y nosotros varía entre 70 y 150 millones de kilómetros; está claro que el viaje al Planeta Rojo se planteará en el periodo de máxima cercanía nuestro planeta. Aún así, con la tecnología disponible a fecha de hoy, el viaje a Marte duraría unos dos años y medio contando ida, estancia y vuelta: unos 200 días para alcanzar Marte ( a comparar con los tan 'sólo' tres días que se tarda en alcanzar la Luna); una vez allí, los astronautas deberían permanecer esperando el siguiente periodo de máxima aproximación, esto es, unos 15 meses; y de nuevo otros 200 días para regresar al planeta Tierra.

Durante todo este viaje, los astronautas estarían acumulando esta radiación que comentábamos anteriormente, y es más, ni siquiera una vez en el Planeta Rojo hallarían una mínima protección contre ella: a diferencia de la Tierra, Marte no posee capa de ozono, de modo que la radiación UV incidiría con toda su intensidad; tampoco Marte posee un campo magnético que pueda desviar parte de la radiación incidente debida a Fulguraciones solares y Rayos Cósmicos, como ocurre en nuestro planeta. Por otro lado, además, se sabe que el suelo marciano es rico en superóxidos; la particularidad de esta sustancia es que, en presencia de Rayos UV, es capaz de romper enlaces químicos de moléculas orgánicas importantes para la vida

Qué modelo acabe siendo el correcto depende de la distancia final que separe al Sol de la Tierra, la cual a su vez depende de cuánta masa pierda el Sol durante la fase de Gigante Roja, y en general de la exactitud con que conozcamos nuestro modelo de evolución estelar.

Recordemos que las estrellas más masivas acaban sus días explotando en forma de Novas y Supernovas, dejando tras sí estrellas de neutrones y agujeros negros. Nuestro Sol no acabará sus días de forma tan violenta, sino más 'sosegadamente', hinchándose para después deshincharse y acabar en forma de estrella Enana Blanca con un núcleo de carbono y oxígeno. Las consecuencias para nuestro planeta, sin embargo, serán terroríficas.

Las fases previas al desastre son comunes a ambos modelos antes mencionados:

Dentro de unos 5000 millones de años, al Sol se le acabará su reserva de Hidrógeno y empezará a quemar Helio (el producto final de las reacciones de hidrógeno que había nuestro Sol había podido mantener hasta la fecha). La fusión de Helio producirá carbono, y en ese momento, la reacción libera tanta energía que las capas externas del Sol son empujadas hacia el exterior y el Sol se hincha ('Flash del Helio') llegando a aumentar su radio de 100 a 200 veces a la vez que esta expansión rápida enfría las capas y las hace cambiar de color, desde el amarillo 'habitual', hacia un rojo intenso: es la fase denominada de 'Gigante Roja'. Podemos observar una estrella en la fase de Gigante Roja en la Constelación de Orión: se trata de Betelgeuse, que aparece de un color rojizo y que nos ofrece una mirada a cómo será nuestro Sol dentro de aproximadamente 7500 millones de años.

En esta etapa de Gigante Roja, dentro de 7500 millones de años, en la que el Sol aumentará su radio unas 200 veces, Mercurio con toda seguridad será engullido y vaporizado al instante. Quizá se salve Venus y la Tierra está salvada 'momentáneamente', pero se calentará aumentando su temperatura hasta los 3000 grados, lo cual provocará que los continentes se fundan, los océanos entren en ebullición y que la atmósfera desaparezca.

Dentro de unos 7700 millones de años, el Sol pasará por una segunda fase expansiva, cuando el helio del núcleo comience a transformarse en carbono y oxígeno. Entonces, su capa exterior se volverá inestable, sufriendo contracciones y expansiones, inflándose y desinflándose, y es en esa fase de pulsaciones cuando se calcula que la superficie solar alcanzará muy probablemente la órbita terrestre.

La proximidad de las capas más externas del Sol, aunque con muy baja densidad de materia, será suficiente como para provocar fricción en el movimiento de la Tierra alrededor de su órbita, de modo que ésta irá decayendo: nuestro planeta inicia una espiral descendente hacia el interior del hinchado e inestable Sol.

En el escenario en el que la Tierra desaparece, se estima entonces que la evaporación y destrucción final de la Tierra acontecerá cuando ésta se encuentre a una profundidad de una fracción del radio solar actual y alcance una temperatura de unos 300.000 grados. Los cálculos sugieren que Marte y el resto de los planetas exteriores sobrevivirán librándose de tal descendencia mortal.

En ese distante pero del todo real futuro, el Sistema Solar se compondrá de una estrella pequeña del tamaño de la Tierra, con tan sólo la mitad de la masa actual del Sol: una enana blanca de carbón y oxígeno, que estará orbitada por Marte y el resto de planetas exteriores, en órbitas mucho más alejadas de las que actualmente ocupan debido a la menor masa de la estrella central que ejercerá una menor atracción gravitatoria sobre ellos.

En el escenario alternativo, la Tierra no es engullida por el Sol, pero queda igualmente devastada.

Sea cual sea el escenario final, la vida desaparecerá sin duda de la faz de la Tierra:

En una Tierra que va a ser engullida, la atmósfera se vaporiza por completo. El cielo del planeta ya no es azul, sino negro perpetuo.