Tras el éxito de la misión que puso en órbita al telescopio James Webb, la NASA continúa con la planificación de nuevas operaciones espaciales. Una de ellas es Lunar Gateway, una estación espacial que orbitará la Luna y permitirá realizar diversas investigaciones científicas. Este módulo será lanzado en 2024 y forma parte de las misiones Artemis.
En ese sentido, tres instrumentos de radiación a bordo del Gateway ayudarán a los científicos a comprender cómo planificar el clima espacial impredecible producido por el Sol y los rayos cósmicos galácticos del espacio profundo que los astronautas, las naves espaciales y el hardware encontrarán en sus viajes a la Luna y Marte.
Cabe precisar que el clima espacial, un término general para describir las condiciones fluctuantes del espacio provocadas por el Sol, supone un riesgo importante para la salud humana y el éxito de las misiones durante los viajes más alejados de la Tierra, así como para la protección de la magnetósfera.
Asimismo, este clima incluye un flujo continuo de partículas y campos magnéticos, conocido como viento solar, ráfagas de nubes de gas de miles de millones de toneladas (conocidas como eyecciones de masa coronal) y destellos de luz ultrabrillantes de las erupciones solares.
En ese sentido, el Gateway operará en una órbita de halo casi rectilínea alrededor de la Luna, lejos de la atmósfera protectora de la Tierra y de los campos magnéticos que protegen, incluso a los astronautas en la Estación Espacial Internacional, en gran medida del clima espacial y la radiación.
Radiación perjudicial en el espacio exterior
El impacto de la radiación en el cuerpo humano es mucho mayor en las misiones a la Luna o a Marte, donde la exposición a partículas cargadas de alta energía puede causar efectos adversos para la salud; un mayor riesgo de cáncer; cambios en las funciones motoras y el comportamiento; y degeneración de los tejidos. Además puede dañar a los vehículos y a los equipos de los astronautas que permiten vivir y viajar de manera segura por el espacio.
Por ese motivo, los tres instrumentos en Gateway que mejorarán el conocimiento de los científicos sobre el clima espacial para ayudarlos a comprender los riesgos que supone la radiación son Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite (HERMES), European Radiation Sensors Array (ERSA) y el Internal Dosimeter Array (IDA).
HERMES: Conjunto de experimentos de medición de radiación
Dirigido por el Goddard Space Flight Center de la NASA (en Greenbelt, Maryland), HERMES se conectará al exterior del Gateway y vislumbrará lo que sucede al final de la cola magnética de la Tierra. Esto permitirá a la NASA comparar sus observaciones con dos de las cinco naves espaciales THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions), un par de orbitadores lunares que llevan instrumentos similares a HERMES.
La capacidad de recopilar datos simultáneamente de los tres conjuntos de instrumentos en diferentes ubicaciones es una rara oportunidad para reconstruir el comportamiento del viento solar a medida que cambia con el tiempo.
La carga científica consta de cuatro instrumentos montados en una plataforma: un magnetómetro para medir los campos magnéticos alrededor del Gateway; el Miniaturized Electron pRoton Telescope (MERiT) para medir iones y electrones; el Electron Electrostatic Analyzer (EEA) para medir los electrones de baja energía que componen la mayor parte del viento solar; y el Solar Probe Analyzer for Ions (SPAN-I) para medir protones e iones como el oxígeno. El magnetómetro, MERiT y EEA los proporciona el Goddard y SPAN-I lo aporta la Universidad de California (Berkeley).
ERSA: Conjunto de sensores de radiación europeos
Desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA), ERSA también volará en el exterior del Gateway para estudiar el viento solar y la radiación del espacio profundo. Equipado con cinco instrumentos, ERSA medirá partículas energéticas del Sol, rayos cósmicos galácticos, neutrones, iones y campos magnéticos, y proporcionará datos sobre la física de la radiación en el sistema solar.
El paquete incluye el instrumento Influence sur les Composants Avancés des Radiations de l’Espace (ICARE-NG), que medirá la radiación ionizante que puede crear breves picos de voltaje, lo que podría provocar un cortocircuito en la electrónica. También contiene el instrumento European Active Dosimeter, que medirá la energía depositada por la radiación en el tejido vivo para mejorar el conocimiento de los científicos sobre la exposición humana a la radiación.
IDA: Conjunto de dosímetro interno
También dirigido por la ESA, con instrumentos científicos aportados por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), IDA se instalará dentro del Gateway para estudiar los efectos de protección contra la radiación y sus efectos, como el desarrollo del cáncer, daños cardiovasculares y del sistema nervioso central. Además, el equipo ayudará a evaluar el riesgo de la tripulación en misiones de exploración.
IDA será vital para evaluar cómo la estructura del Gateway protege de la radiación al volumen habitable interior, lo cual es importante ya que está ubicado dentro del módulo que servirá como cabina de la tripulación para los astronautas. La matriz permitirá la comparación directa de los entornos de radiación internos y externos.
Por último, debemos recordar que Gateway incluirá puertos de acoplamiento para una variedad de naves espaciales visitantes, espacio para que la tripulación viva y trabaje, y proporcionará investigaciones científicas para estudiar la salud humana y las ciencias de la vida, entre otras áreas.
