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Come proteggere gli astronauti dalle radiazioni spaziali? |
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Scritto da Alessandro Golkar
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sabato 06 novembre 2010 |
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Domanda ricevuta per email da un visitatore: Ho letto qualcosa sulle fasce di Van Allen. Ricapitolando, e ricordando dal corso di Fisica II:
Le particelle cariche provenienti dallo spazio vengono deviate dal campo magnetico terrestre. Inoltre, muovendosi in un campo magnetico, la loro traiettoria acquista una componente circolare. Il moto circolare equivale a moto accelerato e quindi le particelle cariche irradiano e quindi perdono energia e si trovano intrappolate dal campo magnetico --> fasce di Van Allen. Non capisco la pericolosita` di queste zone di particelle cariche. Perche' non basta uno schermo metallico? Faraday e` perplesso. Abbiamo notizie di aerei di linea colpiti, senza conseguenze, da fulmini. Risposta:
Una gabbia di Faraday e' efficace nel proteggere da un campo elettrico, non da radiazioni. Le van allen belts sono principalmente costituite da protoni ed elettroni, ed il problema per gli astronauti consiste nel tempo di esposizione alla radiazione. Nelle missioni lunari fatte negli anni '60 quest'ultimo consisteva in un breve tratto della traiettoria (il transito delle fasce di V.A., appunto), in quanto per il resto dell'orbita la magnetosfera terrestre costituiva protezione dalla maggior parte delle radiazioni cosmiche.Nelle future missioni l'esposizione alla radiazione sara' un problema dato il prolungato tempo di esposizione associato a missioni interplanetarie verso asteroidi o verso Marte (dell'ordine di centinaia di giorni piuttosto che minuti). Per quanto riguarda gli aerei, e' vero che la struttura metallica dell'aeromobile protegge i passeggeri al suo interno da cariche elettrostatiche (i fulmini per l'appunto), ma non costituisce protezione assoluta da radiazioni. La letteratura scientifica riporta i rischi alla salute per piloti di linea, esposti a maggiore carico radiativo trovandosi per lunghi periodi ad alta quota (si vedano ad esempio questi risultati da Google Scholar http://tinyurl.com/2a39hln). La ricerca sui metodi di protezione per gli astronauti alle radiazioni cosmiche e' un tema di attualita'. Dal punto di vista tecnico, invece, il tradeoff ingegneristico tra attenuazione della radiazione incidente e design dello spacecraft consiste consiste nell'aumento della massa inerte (ovvero la massa non propulsiva) del veicolo dovuta alla massa aggiuntiva di schermi metallici o di altro materiale, con conseguente degrado delle performance in termini di possibile massa di payload (carico utile) - a parita' di capacita' di lancio (associata al lanciatore) - ed impatto nel budget economico della missione. |
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Ultimo aggiornamento ( sabato 06 novembre 2010 )
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