¿Qué materiales proporcionan la mejor protección contra la radiación cósmica?

Dyah Y ha aclarado los tecnicismos científicos de la misma, pero teniendo en cuenta la categoría en la que se hizo esta pregunta, cosas relacionadas con las misiones a Marte, y dado que los nanotubos de boro cuestan más por gramo que el oro sólido (hasta que sus procesos de fabricación puedan ampliarse), permítanme Sugerir dos cosas:

Primero, los científicos saben desde hace algún tiempo que el agua es un excelente escudo contra la radiación cósmica, si tienes una capa lo suficientemente gruesa. Los planificadores de misiones de Marte han sabido por algún tiempo que, aunque hay mucha agua en Marte para la colonización, las misiones iniciales necesitarán traer MUCHA agua junto con ellos: no solo para beber, sino también para otros fines (todos los que usted ” probablemente esté pensando, además de cosas como la materia prima de hidrógeno para los reactores de gas Sabatier y otros procesos químicos importantes). Varios planificadores de misiones diferentes han llegado a la misma conclusión: almacenar el generoso suministro de agua en las capas externas del habitáculo de la tripulación, para cumplir la doble función de protección contra la radiación. Haga las vejigas de agua de polietileno y está mejorando su rayo cósmico que protege otra muesca.

“¡¿Pero qué pasa con el viaje de regreso, después de que hayan usado casi toda su agua ?!”, protestas. Ah, mi amigo condicionado por la Tierra, ¿por qué supones que tirarán sus inodoros a un tanque séptico marciano y lo dejarán todo atrás? El reciclaje del agua será una prioridad, una necesidad; y aunque es un proceso con pérdidas, resulta que las aguas residuales húmedas son una barrera de rayos cósmicos tan buena como el agua potable, mejor, de hecho, ya que está saturada con todos esos compuestos desagradables de hidrógeno y carbono (el tipo “rico en hidrógeno” de cosas que Dyah mencionó, aunque una variante más “terrenal”). Desagradable, sí. ¿Salvavidas? También si.

En segundo lugar, incluso con un blindaje de rayos cósmicos decente para los días normales de viaje interplanetario, de vez en cuando habrá una llamarada solar que causará un gran aumento de la radiación desagradable, algo demasiado para una capa de agua y polietileno de un metro de espesor. bloquear. La esclusa de aire / hueco en el núcleo del módulo de hab se puede revestir con esos caros nanotubos de boro (y cualquier otra defensa pasiva y activa costosa pero efectiva que parezca mejor) y actuar como un “refugio contra tormentas” en el que los miembros de la tripulación pueden acurrucarse para un pocas horas hasta que el peligro haya pasado.

Y no, usar agua potable como un escudo de rayos cósmicos no hará que el agua sea radiactiva. No de una manera que lo haga peligroso para la salud humana.

Entonces, si considera los “mejores materiales” en las dos clases de “prosaico y económico pero no 100% efectivo” y “casi 100% efectivo pero exótico y terriblemente costoso”, puede imaginar las diferentes formas en que los dos tipos de sustancias protectoras podrían ser usado para el mejor efecto.

En 2012, la ESA realizó una simulación y, entre todos los materiales ofrecidos, descubrieron que el agua y el polietileno se desempeñaban mejor que el aluminio, mientras que los materiales ricos en hidrógeno tenían un mejor blindaje. Tres años más tarde, la NASA anunció oficialmente un material potencial llamado Nanotubos de nitruro de boro hidrogenados conocidos como BNNT hidrogenados, que son pequeños nanotubos hechos de carbono, boro y nitrógeno, con hidrógeno intercalado en los espacios vacíos que quedan entre los tubos. El boro también es un excelente absorbente de neutrones secundarios, lo que hace que los BNNT hidrogenados sean un material de protección ideal.