La NASA ha puesto su mirada en la Luna, con el objetivo de enviar astronautas de regreso a la superficie lunar para 2026 y establecer una presencia a largo plazo allí para la década de 2030. Pero la luna No es exactamente un lugar habitable para la gente.
Rayos cósmicos de estrellas y galaxias distantes y partículas energéticas solares de el sol bombardear la superficie, y la exposición a estas partículas puede suponer un riesgo a la salud humana.
Ambos galácticos rayos cósmicos y partículas energéticas solaresson partículas de alta energía que viajan cerca del velocidad de la luz.
Mientras la radiación cósmica galáctica gotea hacia la Luna en un flujo relativamente constante, las partículas energéticas pueden vienen del sol en grandes explosiones. Estas partículas pueden penetrar la carne humana y aumentar el riesgo de cáncer.
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La Tierra tiene un campo magnético que proporciona un escudo contra partículas de alta energía provenientes del espacio. Pero la luna no tiene campo magnético, lo que deja su superficie vulnerable al bombardeo de estas partículas.
Durante un gran evento de partículas energéticas solares, la dosis de radiación que recibe un astronauta dentro de un traje espacial podría exceder 1.000 veces la dosis que alguien toma Tierra recibe. Eso excedería lo recomendado por un astronauta. límite de por vida por 10 veces.
de la NASA programa artemisaque comenzó en 2017, tiene como objetivo restablecer la presencia humana en la Luna por primera vez desde 1972. Mis colegas y yo en el centro CLEAR de la Universidad de Michigan, el Centro para un pronóstico SEP totalmente claro, están trabajando para predecir estas eyecciones de partículas del Sol. Pronosticar estos eventos puede ayudar a proteger a los futuros miembros de la tripulación de Artemis.
Un ciclo solar de 11 años
La Luna se enfrenta a peligrosos niveles de radiación en 2024, ya que el Sol se acerca al punto máximo en sus 11 años ciclo solar. Este ciclo está impulsado por el campo magnético del Sol, cuya fuerza total cambia drásticamente cada 11 años. Cuando el Sol se acerca a su máxima actividad, pueden ocurrir hasta 20 grandes eventos de partículas energéticas solares cada año.
Ambos erupciones solaresque son erupciones repentinas de radiación electromagnética del sol, y eyecciones de masa coronalque son expulsiones de una gran cantidad de materia y campos magnéticos del Sol, pueden producir partículas energéticas.
Se espera que el sol llegue su máximo solar en 2026, el tiempo de lanzamiento previsto para el Misión Artemisa 3que llevará a una tripulación de astronautas a la superficie de la luna.
Si bien los investigadores pueden seguir el ciclo del sol y predecir tendencias, es difícil adivinar cuándo exactamente ocurrirá cada evento de partículas energéticas solares y qué tan intenso será cada evento. Los futuros astronautas en la luna necesitarán un sistema de alerta que prediga estos eventos con mayor precisión antes de que sucedan.
Predicción de eventos solares
En 2023, NASA financió un programa de cinco años clima espacial Centro de excelencia llamado CLAROcuyo objetivo es pronosticar la probabilidad y la intensidad de eventos de partículas energéticas solares.
En este momento, los pronosticadores de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica Centro de predicción del clima espacialel centro que rastrea los eventos solares, no puede emitir una advertencia sobre un evento entrante de partículas energéticas solares hasta que realmente detecten una llamarada solar o una eyección de masa coronal. Los detectan observando la atmósfera del sol y midiendo los rayos X que fluyen desde el Sol.
Una vez que un pronosticador detecta una erupción solar o una eyección de masa coronal, las partículas de alta energía suelen llegar a la Tierra en menos de una hora. Pero los astronautas en la superficie de la Luna necesitarían más tiempo para buscar refugio. Mi equipo en CLEAR quiere predecir erupciones solares y eyecciones de masa coronal antes de que sucedan.
Si bien los científicos no entienden totalmente qué causa estos eventos solares, saben que el campo magnético del sol es uno de los impulsores clave. Específicamente, están estudiando la fuerza y complejidad del campo magnético en ciertas regiones en la superficie del sol.
En el centro CLEAR, monitorearemos el campo magnético del sol usando mediciones de telescopios terrestres y espaciales y construiremos modelos de aprendizaje automático que predicen eventos solares, con suerte más de 24 horas antes de que ocurran.
Con el marco de pronóstico desarrollado en CLEAR, también esperamos predecir cuándo el flujo de partículas vuelve a caer a un nivel seguro. De esa manera, podremos decirles a los astronautas cuándo es seguro abandonar su refugio y continuar su trabajo en la superficie lunar.