O que são os Cinturões de Van Allen, perigosos para astronautas no espaço

Dois membros da tripulação da espaçonave Resilience fizeram história na quinta-feira (12/9) ao caminhar no espaço como parte da missão espacial Polaris Dawn, a primeira a ser totalmente financiada pelo setor privado.

A bordo da espaçonave, estão o bilionário Jared Isaacman, fundador da empresa de processamento de pagamentos Shift4; Scott "Kidd" Poteet, piloto aposentado da Força Aérea americana; e duas engenheiras da SpaceX, Anna Menon e Sarah Gillis.

A missão Polaris Dawn faz parte do plano da SpaceX de levar missões tripuladas "para a Lua, Marte e mais além", de acordo com a empresa do bilionário Elon Musk.

Para chegar à estratosfera, onde Isaacman e Gillis fizeram uma caminhada espacial na quinta-feira, a espaçonave precisou passar pelos Cinturões de Van Allen.

De acordo com a Nasa, a agência espacial americana, trata-se de "um dos maiores perigos" enfrentados pelos astronautas.

A missão Polaris Dawn conseguiu atravessar com sucesso estes cinturões, graças à proteção da espaçonave Resilience e dos trajes espaciais usados, que foram recentemente reformulados pela SpaceX para serem muito menos volumosos do que os usados pela Nasa.

Mas, afinal, o que são os Cinturões de Van Allen? E por que são uma preocupação para as viagens espaciais?

Um escudo protetor para o planeta

A Terra é protegida pela magnetosfera, um campo magnético originado do núcleo de ferro do planeta — e que retém partículas de radiação de alta energia.

Ela impede os efeitos prejudiciais que as tempestades e o vento solar podem ter sobre a tecnologia e os seres humanos.

As partículas de radiação atraídas pela magnetosfera formam dois cinturões em forma de rosquinha, conhecidos como Cinturões de Van Allen, que circundam nosso planeta.

De acordo com a Nasa, o primeiro cinturão externo "é formado por bilhões de partículas de alta energia originadas do Sol — e um segundo cinturão interno resulta das interações dos raios cósmicos com a atmosfera da Terra".

Para chegar ao espaço sideral, os astronautas precisam passar pelos cinturões, mas fazem isso rapidamente para limitar sua exposição à radiação.

O risco

Pier Jiggens, pesquisador da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), especialista em radiação espacial e design de espaçonaves, comentou em um blog publicado pela ESA que há dois riscos para os astronautas ao atravessar os Cinturões de Van Allen.

De acordo com o cientista, os astronautas podem sofrer o que ele chamou de "efeitos determinísticos", que são causados pela exposição de baixo nível à radiação durante um longo período de tempo ou (pela exposição) de alto nível à radiação durante um curto período de tempo.

"Provocam distúrbios no sistema nervoso central, supressão da hematopoiese na medula óssea, catarata e outros problemas de visão, além da síndrome aguda da radiação, que seria um risco significativo em atividades extraveiculares (EVA, na sigla em inglês, ou caminhadas espaciais)", ele disse.

Em segundo lugar, ele mencionou os chamados "efeitos estocásticos" ou doenças que os astronautas podem ou não desenvolver no futuro, como câncer.

Jiggens observou que, como os cientistas conhecem os Cinturões de Van Allen, eles podem fornecer material de proteção para as tripulações — e, se alguém for afetado, "é porque se trata de uma missão muito mal planejada".

Ainda segundo o cientista, os especialistas usam diferentes materiais para proteger os astronautas, desde o próprio alumínio de que são feitas as espaçonaves até plásticos, polietileno, água e, mais recentemente, lítio

O marco estabelecido por Van Allen

Os anéis receberam este nome em homenagem a James Van Allen, o cientista que os descobriu.

Van Allen, que era professor de física na Universidade de Iowa, nos EUA, desenvolveu junto a vários alunos uma série de instrumentos para detectar micrometeoritos e raios cósmicos, que foram lançados ao espaço com os satélites Explorer 1 e Explorer 3, em janeiro de 1958.

O Explorer 1 foi o primeiro satélite artificial lançado ao espaço, algo que foi possível graças a um programa de pesquisa internacional iniciado pelo cientista.

Com os dados desses instrumentos, eles descobriram o cinturão interno. O satélite Explorer 4 foi lançado em julho do mesmo ano, e a sonda espacial Pioneer 3, em dezembro, o que levou à descoberta do anel externo.

De acordo com uma publicação da Nasa, os cálculos de Van Allen estabeleceram que era possível viajar pelas regiões de menor radiação dos cinturões para chegar ao espaço sideral.

Em 1968, a missão Apollo 8, da Nasa, foi a primeira espaçonave tripulada a voar além dos cinturões.

Em 2012, a agência espacial americana descobriu um terceiro cinturão, mas ele aparece de forma transitória, dependendo da atividade solar.

_{Este texto foi originalmente publicado aqui.}