¿Cómo pueden los humanos sobrevivir a los cinturones de radiación Van Allen?

“¿Cómo abordó la NASA el cinturón de radiación de Van Allen durante el Apolo, ya que la NASA dice que los humanos no pueden sobrevivir a la radiación?”

Robert Walker ha explicado la naturaleza de los cinturones de Van Allen. Agregaré algunos puntos sobre los efectos de la radiación.

Decir “los humanos no pueden sobrevivir a la radiación” es una afirmación muy vaga. Desafortunadamente, es uno que se hace con mucha frecuencia. No se puede considerar el ambiente de radiación justa. Debe tener en cuenta los factores que afectan la dosis absorbida, que analizaré en un momento. En realidad, es muy raro que las personas mueran por el síndrome de radiación aguda; eso requiere una dosis de radiación muy grande. Lo que casi siempre sucede es que el riesgo de cáncer de por vida de un individuo aumenta.

Todos estamos expuestos a la radiación ionizante para cada momento de nuestras vidas. Subir a altas montañas aumenta la dosis. Los vuelos de aerolíneas comerciales aumentan la dosis. Vivir en casas construidas con muchos tipos de piedra o ladrillo aumenta la dosis. El punto es que nuestros cuerpos tienen mecanismos para reparar el daño. Esos mecanismos no son perfectos, pero podemos soportar una cierta cantidad de radiación ionizante.

Lo que importa con la radiación es la dosis absorbida. A todos los que hemos recibido capacitación en seguridad radiológica (solía ser un trabajador de radiación designado) se nos enseñó que había tres factores que afectaban la dosis absorbida: la distancia desde la fuente, el blindaje y el tiempo que pasaba cerca de la fuente. Como dijo uno de mis instructores: “Aléjate, ponte detrás de algo o corre como el infierno, preferiblemente los tres”.

En el caso de que las naves espaciales pasen la órbita terrestre baja (LEO), mantenerse alejado puede ser complicado. En el caso de los cinturones Van Allen en forma de rosquilla, mantenerse alejado significa diseñar una trayectoria para evitar las regiones más densas.

El blindaje también es complicado, porque la masa es una mercancía preciosa en las naves espaciales. En el caso de la nave espacial Apollo, el casco proporcionó algo de protección, no mucho, pero ayudó.

El último aspecto, minimizar el tiempo de exposición, fue la parte más importante. La nave espacial Apolo se movía muy rápido.

Al pasar los cinturones de Van Allen, la dosis absorbida de un astronauta no fue lo suficientemente alta como para causar efectos a corto plazo. Aumentó el riesgo de cáncer de por vida del astronauta en una pequeña cantidad. (Lo siento, no recuerdo el número, del orden del 1%). Esa es una cifra estadística: no hay forma de determinar qué le puede pasar a un individuo.

Puede encontrar este artículo interesante: http://permalink.lanl.gov/object …

No está exactamente en línea con el problema de la radiación espacial, pero le da una idea de los problemas relacionados con la exposición a la radiación de bajo nivel. En particular, las actitudes de los trabajadores son bastante esclarecedoras.

El cinturón de radiación de Van Allen no es un cortafuegos mágico que incinera cualquier cosa que se le acerque. Es la región (dos, en realidad) de mayor flujo de partículas cargadas (principalmente electrones y protones) atrapados por el campo magnético de la Tierra.

Lo que los hace penetrables son tres hechos: el flujo de partículas en ellos es alto, pero no tan alto, y disminuye bruscamente con la energía; las partículas cargadas son mucho más fáciles de proteger que los rayos gamma (fotones de alta energía); los cinturones tienen “partes más delgadas”.

Como otros dijeron, no es una buena idea hacer que su órbita se encuentre dentro de uno de los cinturones. Por ejemplo, si la ISS orbita dentro de la región más intensa del cinturón interno, los astronautas recibirían dosis letales de radiación en días o semanas (pero no horas o minutos).

Una vez fuera de los cinturones, el peligro principal se convierten en partículas de eventos solares como eyecciones de masa coronal (ver, por ejemplo, Tormenta solar de 1859 (Evento Carrington). Es por eso que la región entre los cinturones Van Allen internos y externos se llama “zona segura” – estamos sin cinturones de radiación, pero todavía algo protegidos de la radiación solar y cósmica.

Los cinturones Van Allen son dos cinturones de partículas de carga de alta energía atrapados por el campo magnético de la Tierra.

Ahora, obviamente, la región Roja indica alta energía, por lo tanto, altas cantidades de radiación, lo que es perjudicial para los seres humanos. Y la región azul indica cantidades relativamente más bajas de radiación.

También hay un error común con la radiación. La radiación no siempre es dañina. De hecho, estás expuesto a la radiación mientras lees esto, ya sea a través de señales wifi o del sol. Pero incluso pequeñas cantidades de radiación pueden ser dañinas dependiendo del tiempo de exposición. Los seres humanos pueden sobrevivir a bajas cantidades de radiación. Pero cuando se expone por mucho tiempo, puede ser dañino.

A continuación se muestra la trayectoria de vuelo del Apolo 11 a través de los cinturones Van Allen:

Como puede ver, el Apolo 11 voló solo a través de la región de baja radiación de los cinturones Van Allen por un corto período de tiempo. Entonces pudieron sobrevivir al vuelo.

También desacredita la teoría de que los aterrizajes en la Luna fueron falsificados porque Van Allen Belts mataría a los astronautas

El cinturón de radiación de Van Allen es una capa de partículas cargadas atrapadas en el campo magnético de la Tierra. La ISS orbita en su interior. Causa la aurora donde toca la atmósfera de la Tierra cerca de los polos norte y sur.

En realidad, dos cinturones, uno interno de protones, uno externo de electrones.

Representación de los cinturones de radiación Van Allen de la Tierra

Es perjudicial, pero como con todos los problemas de radiación, depende de cuánto tiempo pases en las zonas de alta radiación. Las misiones Apolo pasaron por alto las regiones de mayores niveles de radiación, y pasaron solo una o dos horas en las regiones de menores niveles de radiación.

Luego, en el viaje de regreso:

Los puntos muestran intervalos de diez minutos en la trayectoria de Apolo.

Lo tengo aquí, lo que explica con mucho más detalle. Apolo y los cinturones de Van Allen Lo calcula en 0.016 rads para el Apollo 11, que es una décima parte de la cantidad que recibieron por toda la misión de 0.16 rads, lo cual sabemos porque usaba dosímetros para realizar un seguimiento de su dosis total de radiación.

La nave espacial, por supuesto, estaba protegida contra la radiación lo mejor que podían dadas las restricciones de peso.

Los satélites que pasan a través de los cinturones de Van Allen en sus órbitas deben endurecerse contra ellos.

En primer lugar, la tripulación del Apollo no voló a través del cinturón de radiación de Allen todo el tiempo, volaron alrededor durante su viaje espacial y, en segundo lugar, lo atravesaron solo durante aproximadamente 3 horas (desde un lado).

Cada vez que escuchamos la palabra “Radiación”, lo único que nos viene a la mente son los rayos X peligrosos. Pero hay diferentes tipos de radiaciones, algunas pueden dañar solo cuando hay una exposición a largo plazo de tejido orgánico. Y el resto de ellas son ondas electromagnéticas que no son tanto peligrosas en comparación con las radiografías de los tejidos orgánicos.

El cinturón de radiación Allen también está lleno de radiación de protones y neutrones, pero para abordarlo, el módulo de comando de Apollo se cubrió con una capa de polietileno que contiene hidrógeno, ya que absorbe las partículas beta y reduce su efecto. Cuando las partículas beta interactúan con los elementos grandes como el led, se crea un problema y se emiten rayos X secundarios que se llama efecto Bremsstrahlung. Entonces, el grueso escudo led que la gente piensa que protege de la radiación es falso. Más bien, se usaron láminas de aluminio en la nave espacial Apollo, que se puede penetrar menos en comparación con el material grueso como el led.

Entonces, estas son las razones, cómo la NASA abordó con el cinturón de radiación Allen durante la misión Apolo.

El principal peligro de los cinturones Van Allen son los protones de alta energía, que no son tan difíciles de proteger. Y los navegadores del Apolo trazaron un curso a través de las partes más delgadas de los cinturones y organizaron que la nave espacial los atravesara rápidamente, limitando la exposición.
Los cinturones de Van Allen abarcan solo unos cuarenta grados de latitud de la Tierra, veinte grados por encima y por debajo del ecuador magnético. Los diagramas de la trayectoria translunar de Apolo impresos en varios comunicados de prensa no son del todo exactos. Tienden a mostrar solo una versión bidimensional de la trayectoria real. La trayectoria real era tridimensional. Los informes altamente técnicos de Apolo, accesibles pero no entendidos en general por el público, dan detalles tridimensionales de la trayectoria translunar.
Cada misión voló una trayectoria ligeramente diferente para acceder a su sitio de aterrizaje, pero la inclinación orbital de la trayectoria de la costa translunar siempre estuvo cerca de los 30 °. Dicho de otra manera, el plano geométrico que contiene la trayectoria translunar estaba inclinado hacia el ecuador de la Tierra en aproximadamente 30 °. Una nave espacial que siga esa trayectoria pasaría por alto todos los bordes, excepto los bordes de los cinturones de Van Allen.
Esto no es para disputar que el paso a través de los cinturones de Van Allen sería peligroso. Pero la NASA llevó a cabo una serie de experimentos diseñados para investigar la naturaleza de los cinturones de Van Allen, que culminaron en el recorrido repetido de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur (un parche intenso y bajo del cinturón de Van Allen) por los astronautas Gemini 10.

¿Cómo pensaste que llegamos a la Luna? Por supuesto, tuvimos que volar a través del cinturón de radiación de Van Allen.

La clave para hacerlo de manera segura es la misma que los principios que enseñan a los Boy Scouts para la Insignia Avanzada de Ciencia Nuclear: minimizar la exposición a través de 1) minimizar el tiempo de exposición 2) proteger 3) la distancia entre los astronautas y las partes más calientes del cinturón.

Resulta que Popular Science realmente hizo un artículo bastante bueno sobre cómo hicieron esto. Los anuncios son molestos, por supuesto, pero una vez que haces clic, el artículo Apollo Rocketed Through the Van Allen Belts es bastante bueno. Básicamente, el blindaje era mínimo, ya que no querían pesar el módulo. Pero trazaron un camino a través de los cinturones de tal manera que incluso ese blindaje mínimo era suficiente.

Hay varios métodos que uno puede usar para protegerse contra la radiación. El agua, por ejemplo, es un muy buen escudo contra la radiación. También puede formar una red metálica que puede dispersar la radiación. Y un sistema muy interesante consiste en crear un campo de contención magnética para atrapar una capa de plasma para formar un escudo esférico alrededor de una nave.

Pero, francamente, hay una cosa que supera a todos estos métodos: planifique su viaje y vaya realmente, muy rápido.

Los cinturones no son accesorios permanentes. Se acumulan y se dispersan regularmente, por lo que hay buenos y malos momentos para viajar a través de ellos. Debes asegurarte de ir durante uno de esos buenos momentos si es posible. Y cuanto más rápido pase por los cinturones, menor será su exposición general.

¡Así que solo enciende los motores y no te detengas hasta que estés del otro lado!

Natalie

Eliges un área más delgada para pasar y no pasas mucho tiempo allí. Al contrario de lo que muchas personas afirman, no es instantáneamente mortal.

Todas estas preguntas se responden completamente aquí:

desacreditando el engaño de la luna

Solo vamos. Seriamente. Si pasa rápidamente e, idealmente, elige uno de los lugares donde la radiación es menor, puede sobrevivir sin aumentar la dosis de radiación que obtiene en cualquier otro lugar del Sistema Solar. Ahora, si de alguna manera te quedas atascado en una órbita que te mantiene allí por un tiempo, estarás en un mundo de dolor. Evita eso.

Es realmente importante mantener la perspectiva. Estás recibiendo radiación ahora mismo. No mucho, pero algo. Hay varios lugares que puede hacer, lugares a los que puede ir para reducir su exposición, pero simplemente no puede alejarse por completo. Por lo tanto, evite obtener radiografías innecesarias, pero no omita una radiografía cuando sea necesario. El riesgo de una radiografía es bastante pequeño en comparación con, por ejemplo, una fractura de cráneo no diagnosticada. Equilibrio: la clave de la vida.

Amy de Vintage Space hizo un buen video sobre esto hace un par de meses, y lo explica muy bien:

Además de la excelente respuesta habitual de Rober Frost, vale la pena señalar que la órbita de inyección lunar Apollo Trans fue diseñada para evitar las partes de los cinturones con los niveles más altos de radiación.

Contrariamente a lo que los conspiradores quisieran que creyeras, la radiación en los cinturones, aunque no es saludable y mortal si permaneces allí sin protección durante días, es bastante sobrevivible si andas por las peores partes y eres lo suficientemente rápido. Es como saltar a través del fuego …

Consulte estos excelentes artículos para obtener explicaciones mucho más exhaustivas y detalladas:

radiación y los cinturones van allen

Apolo y los cinturones de Van Allen

Los cinturones de radiación no son sólidos.

Excepto un poco de viento solar, cualquier cosa y todo, pasa a través de ellos como si nada hubiera allí.

Porque no hay nada excepto algunos campos magnéticos y radiación EM.

Ahora, si eres una forma de vida de la Tierra sin ningún tipo de protección, sería desaconsejable merodear en un cinturón de radiación, pero no hay nada que te impida pasar una vez allí.

Gee, ¿qué tal si les preguntamos a los científicos encargados de estudiar los astronautas del Programa Espacial Mercurio de EE. UU. En 1961-1963? Te perdiste la oportunidad de hacerle esa misma pregunta a John Glenn, ex astronauta y senador de los EE. UU., Ya que acaba de morir a la edad de 95 años . Por cierto, creo que la palabra que querías escribir está escrita correctamente. Buena suerte, ya que esta es realmente una pregunta seria para reflexionar.

Oh, un pensamiento de último minuto, es posible que también desee consultar a los científicos de la República Popular de China (RPC) encargados de dar seguimiento a la salud del astronauta que se lanzó al espacio en 2005.

Su pregunta no es válida, los cinturones Van Allen NO son peligrosos para una nave espacial que vuela a través de ellos rápidamente en el camino a la luna o destinos más distantes. Al menos eso es lo que dijo el Dr. James Van Allen, quien descubrió los cinturones, en numerosas ocasiones.

Hasta ahora, los humanos han volado por los cinturones de Van Allen 18 veces sin lesiones.

Solo para que conste … Van Allen retiró su afirmación de que no podíamos tolerar la radiación. Eso no está claro por aquellos que lo usan para afirmar que no podríamos haber viajado a la luna.

El riesgo de radiación es una cuestión de exposición acumulativa que se acerca al peligro, no un riesgo infinito o una exposición infinitesimal. Si no permanece mucho tiempo en los cinturones de Van Allen, el riesgo de radiación es leve. Si te quedas allí mucho tiempo, es un problema.

Como la mayoría de las cosas, se trata de dosis y tiempo.

Ellas hacen. Ellos tienen. Intenta minimizar la exposición. Monitorear la dosis. Utilice el blindaje disponible.