La sonda lunar Chang’e-4, fotografiada desde el rover Yutu-2. El dispositivo de medición de Kiel se encuentra a la izquierda detrás de la antena. Crédito: CNSA / CLEP
En los próximos años y décadas, varias naciones quieren explorar la luna y planean enviar astronautas allí nuevamente para este propósito. Pero en nuestro inhóspito satélite, la radiación espacial representa un riesgo significativo. Los astronautas del Apolo llevaban consigo los denominados dosímetros, que realizaban medidas rudimentarias de la exposición total a la radiación durante toda su expedición a la luna y viceversa. En el número actual (25 de septiembre de 2020) de la prestigiosa revista Avances científicos, Científicos chinos y alemanes informan por primera vez sobre mediciones de la radiación en la luna con resolución temporal.
El “Lunar Lander Neutron and Dosimetry” (LND) fue desarrollado y construido en la Universidad de Kiel, en nombre de la Administración Espacial del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), con financiamiento del Ministerio Federal de Economía y Energía (BMWi). Las medidas tomadas por el LND permiten el cálculo de la llamada dosis equivalente. Esto es importante para estimar los efectos biológicos de la radiación espacial en los humanos. “La exposición a la radiación que hemos medido es un buen punto de referencia para la radiación dentro de un traje de astronauta”, dijo Thomas Berger del Centro Aeroespacial Alemán en Colonia, coautor de la publicación.
El LND en el laboratorio de Kiel antes del lanzamiento. Crédito: Stefan Kolbe, Universidad de Kiel
Las mediciones muestran una tasa de dosis equivalente de aproximadamente 60 microsieverts por hora. En comparación, en un vuelo de larga distancia de Frankfurt a Nueva York, es de 5 a 10 veces más bajo y en tierra más de 200 veces más bajo. Dado que los astronautas estarían en la luna mucho más tiempo que los pasajeros que vuelan a Nueva York y viceversa, esto representa una exposición considerable para los humanos, dijo Robert Wimmer-Schweingruber de la Universidad de Kiel, cuyo equipo desarrolló y construyó el instrumento. “Los seres humanos no estamos hechos para resistir la radiación espacial. Sin embargo, los astronautas pueden y deben protegerse lo más posible durante estancias más largas en la luna, por ejemplo, cubriendo su hábitat con una capa gruesa de suelo lunar ”, explicó el segundo autor Wimmer-Schweingruber. “Durante las estancias prolongadas en la Luna, el riesgo de que los astronautas contraigan cáncer y otras enfermedades podría reducirse”, añadió la coautora Christine Hellweg del Centro Aeroespacial Alemán.
Las mediciones se tomaron a bordo del módulo de aterrizaje lunar chino Chang’e-4, que aterrizó en el lado opuesto de la luna el 3 de enero de 2019. El dispositivo de Kiel toma mediciones durante la “luz del día” lunar y, como todos los demás equipos científicos se apaga durante la noche lunar muy fría y de casi dos semanas de duración, para ahorrar batería. El dispositivo y el módulo de aterrizaje estaban programados para tomar medidas durante al menos un año, y ahora ya han superado este objetivo. Los datos del dispositivo y el módulo de aterrizaje se transmiten a la Tierra a través del satélite de retransmisión Queqiao, que se encuentra detrás de la luna.
Los datos obtenidos también tienen cierta relevancia con respecto a futuras misiones interplanetarias. Dado que la luna no tiene un campo magnético protector ni una atmósfera, el campo de radiación en la superficie de la luna es similar al del espacio interplanetario, aparte del blindaje de la luna misma. “Esta es la razón por la que las medidas tomadas por el LND también se utilizarán para revisar y desarrollar más modelos que puedan usarse para misiones futuras. Por ejemplo, si una misión tripulada sale a Marte, los nuevos hallazgos nos permiten estimar de manera confiable la exposición anticipada a la radiación por adelantado. Por eso es importante que nuestro detector también nos permita medir la composición de la radiación ”, dijo Wimmer-Schweingruber.
Referencia: S. Zhang, RF Wimmer-Schweingruber, J. Yu, C. Wang, Q. Fu, Z. Yxhas, Y. Sun, W. C, D. Hou, SI Böttcher, S. Burmeister, L. Seimetz, B. Schuster, V. Knierim, G. Shen, B. Yuan, H. Lohf, J. Guo, Z. Xu, J. von Forstner, SR Kulkarni, H. Xu, C. Xue, J. Li, Z. Zhang, H. Zhang, T. Berger, C. Hellweg, D. Matthiä, X. Hou, B. Ren, Z. Chang, B. Zhang, Y. Chen, H. Geng, Z. Quan, 25 de septiembre de 2020, Avances científicos.
DOI: 10.1126 / sciadv.aaz1334
El trabajo en el LND fue financiado por el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Energía (BMWi) bajo el código de financiamiento 50JR1604, basado en una decisión del Bundestag alemán (parlamento federal).
