Os cinturões de Van Allen são letais, mas não são uma barreira

Teorias da conspiração criaram uma mística em torno do tema "Cinturão de Van Allen"

Representação artística dos cinturões de Van Allen

Teorias da conspiração criaram uma mística em torno do tema "Cinturão de Van Allen", como se este fosse uma barreira intransponível para humanos atravessar. Enquanto estas teorias não se importam muito com respostas científicas, vamos ver os fatos em relação ao cinturão.

Não faltaram ameaças aos astronautas da Apollo em missões à Lua. Como radiação. Especificamente, o ambiente de radiação densa dos cinturões de Van Allen que cercam nosso planeta. Quando lançou as missões Apollo através dos cinturões de Van Allen em um caminho para a Lua, a NASA não esperava apenas o melhor. A agência havia estudado o “problema de Van Allen”, por assim dizer, conhecia os riscos e tomou a decisão de ir de qualquer maneira. E nenhum astronauta morreu ao passar pelos Cinturões de Van Allen.

Os cinturões de Van Allen foram descobertos pelo cientista cujo nome eles carregam: James Van Allen. Em meados da década de 1950, Van Allen começou a sondar o intrincado mundo de partículas carregadas fora da atmosfera da Terra usando foguetes de sondagem e rockoons (pequenos foguetes lançados de balões em altitude).

O ambiente de alta radiação ao redor do nosso planeta existe porque partículas carregadas ficam presas no campo magnético da Terra; o mesmo campo magnético que nos protege da radiação mortal também impede que essa radiação se dissipe no espaço. As partículas simplesmente não têm energia suficiente para escapar. Assim, os dois cinturões são como dois "donuts aninhados" circulando o planeta. Suas altitudes variam um pouco, mas a rosquinha interna fica entre 1.000 a 6.000 km acima do planeta e é composta principalmente de prótons altamente energéticos. A rosquinha externa, enquanto isso, fica entre 15.000 a 20.000 km acima do planeta e é feita de prótons e elétrons. Os ambientes de radiação de ambos variam, sendo mais densos em alguns lugares e quase ausentes em outros.

Cinturões de Van Allen - Anel interno representado por vermelho e externo por verde

CINTURÕES DE VAN ALLEN E A APOLLO

Ficou imediatamente aparente após a descoberta que os cinturões de Van Allen seriam um problema para os que viajam ao espaço exterior. A solução óbvia foi limitar as missões a uma altitude segura abaixo do cinturão interno, a cerca de 500 km de altitude do planeta (a Estação Espacial ISS está a cerca de 400 km). Mas não muito tempo depois do início da NASA, a agência estava pensando em ir à Lua, que fica a cerca de 400 mil quilômetros de distância, e isso significava enviar humanos através dos dois cinturões de Van Allen.

As primeiras recomendações para lidar com os cinturões de Van Allen em uma missão à Lua vieram no verão de 1960. Robert O. Piland e Stanley C. White, do Space Task Group da NASA, apresentaram suas pesquisas sobre o problema em uma reunião em Washington. Seria impraticável proteger os astronautas contra o ambiente de alta radiação do cinturão interno de Van Allen, disseram eles, mas uma quantidade moderada de proteção poderia proteger uma tripulação do cinturão externo de van Allen.

Meio ano depois, em janeiro de 1961, a NASA estava no caminho para a Lua com a Apollo, embora ainda a meses de formalizar publicamente o objetivo quando a questão dos cinturões de van Allen foi levantado novamente. O Grupo de Análise de Trajetória da agência listou como requisito urgente a necessidade de “um modelo padrão do cinturão de radiação de Van Allen que pudesse ser usado em todas as análises de trajetória relacionadas ao programa Apollo”. Eles precisavam saber tudo o que podiam antes de encaminhar uma equipe por esse ambiente de radiação perigosamente pesado.

Essa investigação necessária sobre os cinturões de radiação de van Allen foi uma das muitas linhas de pesquisa em andamento nos bastidores, enquanto a NASA levava a Apollo da missão conceitual à consciência pública. E alguns dos frutos dessa pesquisa trouxeram soluções não tradicionais. Em julho de 1962, o próprio Van Allen dirigiu-se à American Rocket Society sobre radiação e Apollo. Os prótons do cinturão interno de Van Allen, disse ele, podem ser um sério risco para missões tripuladas prolongadas. Mas, continuou ele, pode ser possível eliminar essa radiação detonando uma carga nuclear nas proximidades. O material adicional pode dar às partículas a energia extra necessária para escapar do campo magnético da Terra.

A NASA nunca tentou limpar o cinturão de Van Allen com uma bomba nuclear, mas um teste da Comissão de Energia Atômica em 1962 tornou o problema da radiação muito pior.

O programa de testes nucleares da América do início dos anos 1960 foi chamado de Operação Dominic. Dentro deste programa havia um grupo de testes atmosféricos chamados de eventos Fishbowl, projetados para entender como os detritos de armas nucleares interagiriam com o campo magnético da Terra no caso de uma guerra nuclear. O mais alto dos eventos Fishbowl foi um chamado Starfish Prime (a primeira tentativa, Starfish, falhou). Este teste viu uma bomba de 1,4 megaton detonar a uma altitude de 400 km. Em vez de limpar o cinturão interno de Van Allen, Starfish Prime adicionou mais radiação ao redor do planeta.

Mas mesmo com Starfish Prime, pesquisas adicionais sobre os cinturões de Van Allen determinaram que eles não eram um problema para missões na Lua. (Em 1969, os elétrons de alta energia injetados no cinturão inferior de Van Allen pelo evento Starfish Prime haviam decaído para um duodécimo de sua intensidade de pico pós-teste.) Em fevereiro de 1964, a NASA estava confiante de que as tripulações da Apollo estariam passando através dos cintos com rapidez suficiente para que a carenagem da espaçonave e todos os instrumentos que revestem as paredes fossem proteção suficiente. Pode parecer imprudente em retrospectiva a NASA ter aceitado os riscos de enviar astronautas pelos cinturões de Van Allen sem proteção extra, mas foi um risco menor no esquema da missão. Em todo caso, a Nasa lidou com a situação enviando a nave Apollo bem rápido pelo cinturão, em questão de minutos, já haviam transpassado por ele.

Para monitorar a exposição à radiação durante os voos, as tripulações da Apollo carregavam dosímetros a bordo de suas naves espaciais e em suas pessoas. E essas leituras confirmaram que a NASA fez uma boa escolha. No final do programa, a agência determinou que seus astronautas haviam evitado as grandes doses de radiação que muitos temiam que fariam voos para a Lua. Ao longo das missões lunares, os astronautas foram expostos a doses inferiores 0,0038 Sieverts de exposição a radiação, que só é letal a 5 Sieverts. Esta é aproximadamente a mesma dose de radiação que duas tomografias computadorizadas de cabeça, ou metade da dose de uma única tomografia computadorizada do tórax; não é tão ruim, embora não seja algo que você deva fazer toda semana.

Nenhum dos astronautas da apollo experimentou efeitos médicos ou biológicos debilitantes de radiação. Além disso, os astronautas da Apollo eram ex-pilotos de teste. Voar para a Lua, incluindo a exposição à radiação, ainda era um dia mais seguro no escritório do que colocar uma aeronave experimental nos céus acima da Base Aérea de Edwards.

Em suma, a Apollo foi uma aventura científica no qual o tempo era decidivo, a corrida espacial era o que importava, então entraram no esquema," é tudo ou nada". Enquanto a Apollo não possuia muita proteção aos tripulantes, e mesmo assim a quantidade de radiação absorvida por eles na viagem de ida e volta foi insignificande, a atual nave Órion da Nasa, a qual vai para a lua com astronautas na missão Artemis III, possui muito mais proteção, sendo esta uma das razões de tanto atraso para finalizá-la. O tempo não é mais um inimigo voraz, e todas as questões foram minuciosamente estudas e resolvidas.

Portanto, embora os cinturões de Van Allen sejam letais, eles só podem matar um astronauta se passassem vários dias em sua vizinhança radioativa. E apesar dos desafios que os cinturões criam ao deixar a Terra, devemos realmente agradecê-los por proteger a vida em nosso planeta da aniquilação total.

No final, você decide no que acredica. Ou na mística como nossos antepassados, que aprisiona o conhecimento e mantêm o ser humano manipulável, ou na ciência que utilizamos há poucos séculos, que liberta o conhecimento e as amarras que mantêm a civilização humana ignorante. Esta mesma ciência produziu efeitos enormes na civilização humana, e em 300 anos passamos de milênios usando cavalos como meio de transporte mais rápido ou a simples navegação marítica, para a navegação espacial. E se está usando algum dispositivo eletrônico para ler este artigo, você entende o que eu quero dizer.

Expansão Astronauta