Radiazioni spaziale: natura e pericolosità
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Cosa sono e perché fuori dalla protezione del campo magnetico terrestre sono pericolose

La ricerca spaziale si trova in uno stadio che riteniamo avanzato se consideriamo la nostra condizione umana e di «terrestri», ma in realtà se la relazioniamo alla vastità dell’universo da scoprire, possiamo dire che siamo ancora alle basi.

Ciò nonostante il mondo che ci si pone davanti agli occhi (e con le esplorazioni lunari, le ricerche della ISS e i telescopi ottici, a infrarossi, a onde e spaziali orbitanti in genere, possiamo affermarlo letteralmente) è già immenso e offre spunti di estremo interesse.

Una tra le innumerevoli constatazioni di cui siamo ora edotti è la presenza di radiazioni nello spazio, che a mano a mano che ci si allontana dalla Terra si intensificano.

Fino alla distanza di circa 500 km. di quota, che rappresenta un livello basso per le orbite, possono essere definite trascurabili nei loro effetti. Al di sopra però si possono riscontrare problemi per le strumentazioni elettroniche ma soprattutto per l’uomo, dovute alla mancanza della protezione che il campo magnetico terrestre fornisce.

Si è calcolato che se il livello di radiazioni cosmiche è pari a 1 al livello del mare, sale già a 2 in montagna e a 40 quando viaggiamo in aereo. Sulla stazione ISS il parametro è già a 250, mentre nei tragitti interspaziali verso la Luna è Marte questo livello arriva a 700.

Gli effetti delle radiazioni spaziali possono al momento solo essere ipotizzati sulla base delle scarse conoscenze di cui siamo in possesso attualmente. Si sa però che esse sono in grado, come qualsiasi radiazione che è già entrata nella vita quotidiana in campo anche medico, di produrre effetti negativi in ambito biologico.

Attualmente gli astronauti sono dotati di dosimetri, ovvero misuratori in grado di palesare in tempo reale la quantità di radiazioni che colpiscono i membri degli equipaggi.

La difesa dalle radiazioni al momento è affidata unicamente agli schermaggi, che però producono a loro volta particelle secondarie.

Gli schermi studiati devono essere il più possibile leggeri, proprio per non innescare una eccessiva produzione di particelle secondarie. Ma allo stesso tempo c’è la difficoltà di scoprire materiali leggeri e allo stesso tempo in grado di assorbire la radiazione ionizzante.

Si è anche pensato a schermi attivi, cioè in grado di deflettere le radiazioni, ma allo stato attuale il limite è costituito dall’eccessivo peso di questi strumenti.

Cosa sono le radiazioni cosmiche

Le radiazioni spaziali sono per lo più costituita da GCR (Galactic Cosmic Rays) e da SPE (Solar Particle Events).

I GCR sono costituiti da ioni (particelle polarizzate) di diversi elementi, tra cui H (idrogeno) e Fe (ferro) che dispongono di un’energia che arriva a misurare 1-2 GeV (gigaelettronvolt che equivale a Joule 1,60218e-10) nel loro picco massimo.

Gli SPE invece sono degli eventi che si verificano sporadicamente e durano pochissimo, ma producono effetti più intensi dei GCR.

Pericolosità

La NASA considera il pericolo causato dalle radiazioni cosmiche uno dei 5 maggiori rischi a cui l’uomo è esposto nella ricerca spaziale. Ma l’attenzione è rivolta anche all’incidenza negativa e alle interferenze che esse possono arrecare alle strumentazioni inviate nel cosmo.

Riguardo agli effetti sull’uomo, gli unici riscontri su cui lavorare, al momento sono i dati che ci sono provenuti dall’osservazione clinica degli astronauti che hanno frequentato lo spazio, a partire da quelli che hanno fatto parte delle missioni lunari.

Gli studi sono avviatissimi e si stanno concentrando particolarmente su difese mirate sugli astronauti e sulle strumentazioni, per rendere la ricerca e i viaggi spaziali sempre più sicuri.

Questo articolo si è avvalso delle informazioni apparse su Asimmetrie, rivista semestrale dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) n° 34/04.23.

Foto di NASA su Unsplash

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Di Enrico Cannoletta

Amante della natura e della Sampdoria.

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