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Estudo aponta os locais em Marte mais protegidos dos raios cósmicos

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As futuras missões tripuladas a Marte devem levar em consideração muitos desafios, inclusive o nível de radiação espacial que pode comprometer a saúde dos astronautas. Pensando nisso, um estudo liderado pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China estabeleceu quais locais do Planeta Vermelho seriam os mais seguros.

Os níveis de exposição à radiação variam de acordo com a espessura da atmosfera marciana, que muda conforme a altitude e que, no geral, equivale a cerca de 1% da densidade da atmosfera da Terra. Além disso, Marte não tem uma magnetosfera para proteger sua superfície contra a radiação cósmica. Por isso, os raios cósmicos galácticos (GCRs) a alcançam facilmente.

O nível de radiação cósmica na superfície marciana é uma ameaça não apenas aos astronautas, mas também às futuras plantações no planeta (Imagem: Reprodução/Shutterstock/SergeyDV)
O nível de radiação cósmica na superfície marciana é uma ameaça não apenas aos astronautas, mas também às futuras plantações no planeta (Imagem: Reprodução/Shutterstock/SergeyDV)

Jingnan Guo, coautor do estudo, diz que: “a elevação pode influenciar a radiação na superfície de Marte”. Através de um modelo, o novo estudou determinou onde a radiação é mais baixa no Planeta Vermelho, considerando a influência a variação na espessura atmosférica marciana. Também foi considerada a dose de radiação absorvida, medida em rem e sieverts (Sv) e a taxa dos efeitos induzidos por GCRs.

Guo explica que ele e sua equipe usaram a abordagem de Monte Carlo chamada “GEANT4” para modelar o transporte e interação de partículas energéticas com a atmosfera marciana e seu regolito. O modelo foi executado pelo programa Atmospheric Radiation Interaction Simulator (AtRIS).

Resultados e melhores locais de Marte

Segundo Guo, os espectros de partículas de entrada no topo da atmosfera de Marte são determinados também por dados que descrevem o ambiente de radiação natural do espaço interplanetário. Essa radiação é feita de 87% de prótons, 12% de íons de hélio e pequenos vestígios de íons mais pesados, como carbono e oxigênio.

Cratera de impacto na região Vastitas Borealis. próxima ao polo norte de marte, apontada como um bom local para assentamentos humanos (Imagem: Reprodução/ESA/Roscosmos/CaSSIS)
Cratera de impacto na região Vastitas Borealis. próxima ao polo norte de marte, apontada como um bom local para assentamentos humanos (Imagem: Reprodução/ESA/Roscosmos/CaSSIS)

Os pesquisadores descobriram que maiores pressões de superfície, onde a atmosfera é mais espessa, podem reduzir a quantidade de radiação de íons pesados (os GCRs). No entanto, para tal proteção, seria necessária uma blindagem extra.

O problema é que esta proteção a mais pode causar uma chuva de raios cósmicos. Basicamente, quando os GCRs impactam tal blindagem, eles criam partículas secundárias que podem alcançar o interior de um habitat marciano com variados níveis de radiação de nêutrons — suficientes para afetar a saúde humana.

A equipe também determinou que tanto o fluxo de nêutrons quanto a dose efetiva atingem o pico em até 30 centímetros abaixo da superfície, pelo menos. É aqui que o regolito marciano entra como matéria-prima para proteger as futuras bases marcianas da radiação.

Para uma dose anual de radiação de 100 mSv (bem abaixo do nível que pode gerar câncer), o regolito deve ter entre 1 a 1,6 metros de espessura. “Em uma cratera profunda onde a pressão da superfície é maior, a blindagem extra de regolito necessária é ligeiramente menor”, ressalta Guo.

Baseado nessas descobertas, a equipe determinou que os locais mais seguros em Marte seriam as áreas baixas, a uma profundidade de 1 a 1,6 metros. Este cenário é encontrado nas regiões marcianas de Vastitas Borealis e Valles Marineris.

A pesquisa foi apresentada no periódico científico JGR Planets.

Fonte: Canaltech

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