09/Nov/08

Revista Axxón Axxón en facebook Lectores de Axxón en facebook

Una nueva tecnología de "campo de fuerza" protegerá a los astronautas en sus viajes a los planetas

La tecnología de campo de fuerza usada para proteger a las naves espaciales en los programas de ciencia ficción pronto podría convertirse en un hecho científico, gracias a los experimentos realizados por investigadores en las Instalaciones del Consejo de Ciencia y Tecnología (STFC), en las universidades de York y Strathclyde, y el IST de Lisboa

Los experimentos, basados en 50 años de investigación de la fusión nuclear, muestran que es posible que los astronautas protejan sus naves espaciales del efecto perjudicial de la radiación de las tormentas solares con una gigantesca "burbuja magnética". El escudo sería similar al de la Tierra, su propia magnetosfera, que nos protege de la radiación mortal de los rayos cósmicos -partículas de energía que nacen en nuestro propio Sol y alguna otra parte en el espacio. Las conclusiones son publicadas hoy, 4 de noviembre, por las Publicaciones del Instituto de Física (IOP) como Física del Plasma y Fusión Controlada.

La idea para estos escudos ha estado por aquí desde los '60 pero se pensaba que era poco práctica porque se creía que sólo una burbuja magnética muy grande (más de 100 km de ancho) tendría la posibilidad de funcionar.

Las simulaciones de computadora más recientes por investigadores en Lisboa, que trabajan con científicos en el Rutherford Appleton Laboratory de STFC, muestran que teóricamente una "burbuja magnética" mucho más pequeña, de apenas algunos cientos de metros de ancho, sería suficiente para proteger una nave espacial. Dispersaría las partículas muy cargadas -partículas ionizadas del viento solar y destellos solares- y permitiría que los astronautas viajen más lejos por el espacio sin la amenaza de enfermedad por la radiación mortal. Esto haría que la primera misión a Marte de un hombre tenga mayores posibilidades.

Usando aparatos originalmente construidos para trabajar en fusión, los investigadores han recreado, en miniatura, una diminuta parte de viento solar en una "botella" y han confirmado que todo lo que se necesita para mantener a salvo a los astronautas en su viaje a nuestros vecinos más cercanos es un pequeño "agujero" en el viento solar.

Los astronautas de las Apollo de los '60 y '70 que caminaron sobre la Luna son los únicos humanos de han viajado más allá del "campo de fuerza" natural de la Tierra, su magnetosfera. En los típicos viajes a la Luna que duraban aproximadamente 8 días, los astronautas de las Apollo tuvieron suerte de no haber tropezado con una enorme erupción en el Sol que habría inundado su nave espacial con radiación mortal. Un viaje a Marte, sin embargo, duraría aproximadamente dieciocho meses, y en ese tiempo es casi seguro que los astronautas serían envueltos por una tormenta de ese tipo.

La Dra. Ruth Bamford, uno de los investigadores principales en el Rutherford Appleton Laboratory, dijo: "Estos experimentos iniciales han mostrado una promesa y que podría ser posible proteger a los astronautas del mortal clima del espacio".

La interacción de un flujo de plasma con un campo magnético bipolar: mediciones y modelado de una cavidad diamagnética relevante para la protección de una nave espacial.

Aquí describimos un nuevo experimento para evaluar el concepto de protección mediante un campo magnético bipolar y plasma, y que rodea a una nave espacial formando una "mini magnetosfera". Los experimentos iniciales de laboratorio han sido conducidos para determinar la eficacia de una barrera de plasma magnetizada, si puede expulsar un flujo de plasma impactante, de bajo beta y supersónico, que representa al viento solar. Los datos ópticos y de la sonda Langmuir de la densidad del plasma, de la velocidad de su flujo y de la intensidad del campo bipolar muestran claramente la creación de una angosta barrera de transporte y una cavidad diamagnética prácticamente carente de partículas de plasma con energía. Esto demuestra la potencial viabilidad de crear un pequeño "agujero" en el plasma de un viento solar, del orden del ancho de la órbita del ión Larmor, donde una nave espacial habitada podía permanecer en relativa seguridad. Los resultados experimentales han sido cuantitativamente comparados con una simulación en 3D de un código "híbrido" de partícula-en-celda que usa iones cinéticos y electrones fluidos, que mostró una buena coincidencia cualitativa y cuantitativa. Juntos, los resultados demuestran el papel fundamental de las partículas cinéticas en la determinación de barreras genéricas de transporte de plasma.

Fuente: SciTech. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard