Cómo el clima espacial podría arruinar el regreso de la NASA a la luna

Sí, hay clima en el espacio. La superficie del sol entra en erupción con gas y plasma, expulsando partículas cargadas (protones, electrones e iones pesados) al resto del sistema solar a millones de millas por hora. Estas partículas pueden chocar contra la Tierra y la Luna en cuestión de minutos. El campo magnético de la Tierra nos protege de ellos, pero las partículas aún pueden freír la electrónica y las redes eléctricas en la superficie y dañar los satélites críticos que administran los servicios de telecomunicaciones y GPS.

El clima espacial podría ser extremadamente peligroso para cualquier astronauta que vuele a la luna o intente vivir y trabajar en un puesto avanzado lunar en la superficie. Los sistemas de soporte vital y la energía podrían apagarse, y la actividad solar podría producir niveles de radiación potencialmente mortales. “Entre el Apolo 16 y el 17”, dice Owens, “hubo un gran evento meteorológico espacial que

probablemente hubiera sido fatal si los astronautas hubieran estado en la luna en ese momento “.

Cada 11 años, el campo magnético del sol cambia (los polos norte y sur intercambian lugares) y la actividad solar aumenta y disminuye. Puede pensar que es más prudente lanzarse durante el mínimo solar, pero ese no es necesariamente el caso, ya que los puntos bajos de actividad solar generalmente significan que hay más exposición a los rayos cósmicos galácticos (radiación espacial proveniente del exterior del sistema solar).

Además, el tipo de patrones del clima espacial que hemos podido predecir a lo largo del tiempo tiene que ver con eventos leves y moderados, que no representan tanto riesgo para las misiones tripuladas. Pero las tormentas solares extremas, del tipo que realmente podrían devastar una misión a la luna, ocurren al azar. Muchos, como el infame evento Carrington de 1859

, ocurrió durante una actividad solar aparentemente baja. Y estos eventos extremos son muy raros, lo que dificulta su estudio.

Para reforzar el análisis de los pocos datos disponibles, Owens y su equipo desarrollaron modelos de probabilidad de clima espacial extremo basados ​​en 150 años de registros de actividad solar. Estos modelos simulaban diferentes frecuencias de tormentas extremas: uno las tenía al azar, otro aumentaba la probabilidad en los máximos solares, y así sucesivamente.

Después de miles de simulaciones, los investigadores tenían datos suficientes para determinar qué tipo de escenarios se alineaban mejor con lo que sabemos actualmente sobre cómo funciona el sol. Aprendieron que el clima espacial extremo sigue el mismo patrón general que el clima moderado: la actividad es mayor durante un máximo solar que un mínimo, y los eventos severos son más probables durante los ciclos solares más fuertes que durante los más débiles.

Y también había una pepita muy interesante exclusiva de los eventos extremos: tienden a ocurrir un poco más tarde en los ciclos solares impares que en los pares.

Acabamos de comenzar el ciclo solar 25 en diciembre de 2019. En general, se espera que el máximo solar ocurra en 2023-2029, por lo que debería marcar el momento más desagradable para el clima espacial. “Pero debido a que este es un ciclo extraño, la probabilidad de clima espacial extremo es más alta hacia el final de esa ventana, digamos, 2026-2029”, dice Owens.

Los autores dicen que un mayor riesgo hace que sea inseguro volar misiones a la luna durante ese período. “No estamos prediciendo el momento de eventos individuales”, dice Owens. “Así que el mejor consejo que podemos dar es sobre la probabilidad de encontrarnos con un evento extremo”. Si un lanzamiento tiene que retrasarse hasta 2026, podría ser más deseable retrasarlo aún más, hasta 2030. De lo contrario, los planificadores de la misión deben asegurarse de que una nave espacial tenga el hardware adecuado para proteger a los astronautas de un evento extremo.

Después de todo, no es como si pudiéramos traer a los astronautas de la luna a tiempo una vez que sabemos que se avecina una tormenta solar. Actualmente, nuestros mejores sistemas de alerta para el clima espacial nos dan un aviso de unas pocas horas a unos pocos días, y esos pronósticos son aún peores para predecir tormentas catastróficas.

Dan Baker, un investigador de física espacial de la Universidad de Colorado Boulder, cree que el estudio se mantiene bien y enfatiza que investigaciones como esta “deben tomarse en serio y deben incorporarse en [mission] planificación.” Pero no está completamente seguro de que el trabajo estadístico de esta investigación deba adoptarse como una recomendación para limpiar cualquier misión lunar entre 2026 y 2029. “Los eventos de tormentas solares y las partículas energéticas solares son un riesgo muy real para los astronautas fuera de la envoltura protectora de la magnetosfera de la Tierra. ,” él dice. ”Sin embargo, creo que se pueden tomar medidas prudentes para protegerse contra los efectos de un clima espacial tan severo. Con un sistema operativo activo y eficaz de alerta y alerta meteorológica espacial, creo que las amenazas pueden ser manejables “. Los riesgos podrían ser tolerables si hubiera, digamos, un sistema meteorológico espacial de alerta temprana que observara todo el sol las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y un módulo de una nave espacial o un puesto avanzado lunar que pudiera proteger específicamente a los astronautas de tales eventos.

Aunque un evento extremo puede ser raro, podría significar la diferencia entre la vida y la muerte en una misión a la luna. Queda por ver si la NASA y otros están dispuestos a correr ese riesgo.

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