La empresa israelí StemRad, desarrolladora de trajes de protección contra la radiación para exploradores espaciales, personal de emergencia, fuerzas de defensa, trabajadores de la industria nuclear y personal médico, se está preparando para una importante demostración de su tecnología como parte de la misión Artemis I de la NASA a finales de este mes.
El programa Artemis de la NASA, presentado por primera vez en 2017, tiene como objetivo aterrizar astronautas en la superficie lunar en los próximos años y establecer una presencia humana a largo plazo en la Luna como un calentamiento para futuras misiones a Marte. Israel se adhirió oficialmente al programa Artemis en enero.
La misión Artemis I, prevista para el 29 de agosto, será el primer vuelo de prueba sin tripulación del nuevo cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA y de la nave Orión, que en su momento transportará a los astronautas desde la Tierra a la órbita lunar y viceversa. Artemis II, previsto para 2024, será el primer vuelo con tripulación del SLS y la Orion. Artemis III está previsto como la primera misión con tripulación para aterrizar en la Luna en 2025 y el primer vuelo con tripulación del aterrizador Starship HLS (Human Landing System), en desarrollo por SpaceX de Elon Musk.
Como parte de la misión Artemis I sin tripulación, StemRad evaluará las cualidades protectoras del AstroRad, un traje antirradiación desarrollado conjuntamente con Lockheed Martin para proteger los órganos vitales de la dañina radiación gamma, en análogos humanos (o maniquíes) a bordo de la Orion.
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Los maniquíes humanoides, denominados “maniquíes antropométricos de radiación”, han sido facilitados por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), que participa en un estudio sobre el rendimiento del AstroRad en el espacio. Denominado Experimento de Radiación Matroshka AstroRad (MARE), el estudio proporcionará un análisis comparativo de dos fantasmas femeninos: uno llamado Zohar, que llevará el AstroRad, y su homólogo sin protección, Helga.
Los fantomas (llamados matroshkas en el contexto espacial), están hechos de materiales que imitan los huesos, los tejidos blandos y los órganos de los cuerpos femeninos, y contienen miles de detectores de radiación que proporcionarán a los investigadores un mapa de alta resolución de la deposición de dosis de radiación en humanos.
El estudio representará la primera vez que se medirá la penetración de la radiación en el cuerpo humano en el espacio profundo.
El experimento lleva años gestándose y es un gran momento para StemRad, que firmó por primera vez para formar parte de la misión en 2018.
El CEO y director científico de StemRad, el Dr. Oren Milstein, dijo el domingo a The Times of Israel que “tenía dudas de que sucediera, hubo momentos de ansiedad, pero ahora estamos cerca de la línea de meta.”
Hablando desde Tampa (Florida), donde se encuentra ahora para desarrollar el mercado de los productos de StemRad, Milstein dijo que había sentimientos de emoción y satisfacción, ya que la empresa espera “validar la tecnología y poder volar en misiones con tripulación”.
Milstein explicó que se eligieron las formas femeninas porque “las mujeres son más sensibles a los efectos de la radiación espacial, así que pensamos en conquistar primero el reto más difícil”, pero el AstroRad está diseñado para proteger tanto a hombres como a mujeres.
Además, la NASA ha dicho que entre los caminantes lunares del Artemis III estará la primera mujer (y la primera persona de color) que haga el viaje, señaló.
La protección contra la radiación es lo primero
Milstein dijo que StemRad es la única empresa del mundo que trabaja en la protección contra la radiación utilizando tecnologías avanzadas.
La empresa israelí-estadounidense se creó tras la catástrofe nuclear de Fukushima de 2011 con el fin de desarrollar una protección para los socorristas expuestos a la radiación gamma altamente penetrante que se emite en este tipo de sucesos. Los trajes antirradiación de StemRad se utilizan ahora para proteger a los trabajadores de los reactores nucleares, a los socorristas radiológicos, a los médicos y a las fuerzas militares, así como a los astronautas.
El enfoque de StemRad no trata de proteger todo el cuerpo, sino que pretende proteger selectivamente los órganos con una sensibilidad excepcional a la radiación, como la médula ósea en la cadera o en las vértebras, y el sistema gastrointestinal.
La exposición a la radiación gamma puede provocar la enfermedad por radiación (formalmente conocida como síndrome de radiación aguda), es decir, la destrucción acelerada de las células sanguíneas y la incapacidad del cuerpo para reponerlas debido al daño sufrido por la médula ósea, necesaria para generar nuevas células. El cincuenta por ciento de la médula ósea del cuerpo se encuentra en las zonas de la ingle y la sección media, las partes que protegen los trajes StemRad, lo que garantiza que los trabajadores estén protegidos contra los efectos de la enfermedad por radiación pero puedan mantener la libertad de movimiento necesaria para ayudar a los demás.
En el caso del AstroRad, StemRad amplió la protección al torso para proteger tejidos y órganos como los pulmones y el colon, con el fin de reducir los eventos que provocan la muerte inducida por la exposición a la radiación (REID), como el cáncer, y disminuir la posibilidad de que se produzcan enfermedades por radiación debido a eventos de partículas solares (SPE). Los SPE son fenómenos solares en los que el sol emite radiación durante las tormentas magnéticas. Pueden suponer graves riesgos para la salud de los astronautas en misiones espaciales.
Milstein explicó que la nave espacial Orión que lleva el Zohar y el Helga equipados con AstroRad viajará a través de la órbita terrestre baja y el espacio profundo, donde se expondrá a una intensa radiación y posiblemente a un evento de partículas solares que puede desencadenar la enfermedad por radiación para estudiar mejor las capacidades de protección del traje.
Con la protección adecuada contra las partículas de energía solar, una tripulación a bordo de una nave espacial podría seguir trabajando y cumpliendo los objetivos de su misión mientras está blindada.
Aunque el encuentro con una erupción solar no está asegurado, la Orión atravesará los cinturones de radiación de Van Allen, zonas de partículas cargadas energéticas que emanan de los vientos solares. Situados en la región interior de la magnetosfera de la Tierra, estos cinturones ofrecen la oportunidad de probar el traje AstroRad en condiciones similares a las de un evento de partículas solares.
A lo largo de la misión de aproximadamente 40 días, StemRad y sus socios “recogerán puntos de datos muy importantes para ver cómo el traje protege a Zohar en relación con Helga. Obtendremos mediciones y, con suerte, un evento de partículas solares para estudiar”.
Estos puntos de datos se sumarán a la investigación existente y en curso recopilada a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), donde el AstroRad ha sido usado por la tripulación desde 2019, para examinar la usabilidad del producto y permitir a StemRad hacer ajustes antes de las misiones Artemis con tripulación.
“En la ISS, estudiamos las características ergonómicas del traje. Hay cosas que sólo se pueden ver en microgravedad, y tenemos una lista de mejoras -nada importante- basada en las opiniones de la tripulación”, dijo Milstein.
Después de la misión Artemis I, “tendremos dos conjuntos de datos y nos sentaremos juntos en Israel y Estados Unidos para decidir la mejor manera de optimizar el chaleco”, explicó.
Las consideraciones tendrán que ver con la comodidad, la facilidad de uso y la protección, dijo. StemRad sopesará cómo “optimizar la comodidad junto a la protección sin comprometer la protección” y decidirá si es necesario un nuevo equilibrio.
“Veremos si tenemos que sacrificar la masa o el blindaje [del traje], cuál es la mejor manera de hacerlo y cómo hacerlo de la forma menos perjudicial”, dijo Milstein.
StemRad tiene oficinas en Tel Aviv y Tampa y cuenta con un equipo “medio y delgado” de unas 20 personas, dijo Milstein. El equipo cuenta con expertos en biología, físicos nucleares, diseñadores industriales y un equipo científico que incluye tres premios Nobel.
Milstein dijo que la pequeña empresa ha trabajado duro durante la última década para construir su tecnología y llegar a este punto, obteniendo subvenciones de la Autoridad de Innovación de Israel y de Space Florida, y estableciendo estrechos vínculos con la Agencia Espacial Israelí, el Centro Aeroespacial Alemán y Lockheed Martin, el principal contratista de la Orion.
“El equipo de StemRad ha trabajado muy duro para diseñar, ajustar y mejorar AstroRad y estamos seguros de que superará con éxito los retos que se presenten durante la misión Artemis I”, dijo Milstein en un comunicado de prensa antes del lanzamiento.
Artemis
Más de una docena de países -entre ellos Australia, Canadá, Emiratos Árabes Unidos, Italia, México, Japón, Corea del Sur e Israel– están adheridos a los Acuerdos Artemis, liderados por la NASA, un acuerdo firmado por primera vez en octubre de 2020 que establece asociaciones con las agencias espaciales de los países en el programa Artemis. El programa también incluye la cooperación con la Agencia Espacial Europea y los operadores de vuelos espaciales comerciales de Estados Unidos.
La NASA ha tratado de establecer una presencia sostenible en la Luna y utilizar las lecciones para planificar un viaje tripulado a Marte en la década de 2030. El programa Artemis espera construir un puesto de avanzada permanente en la Luna, incluyendo un campamento base Artemis en la superficie y una estación dedicada, Gateway, en la órbita lunar.
Los Acuerdos Artemis se basan en 10 principios destinados a regir la exploración civil del espacio exterior e incluyen la exploración pacífica, la transparencia, la divulgación de datos científicos, la asistencia de emergencia al personal de todos los países y el uso de los recursos espaciales de conformidad con el Tratado del Espacio Exterior de 1967, que constituye la base del derecho espacial internacional.