La próxima vez que los astronautas viajen hacia la Luna, tendrán que enfrentarse a un enemigo que no pueden ver, escuchar ni esquivar. No se trata de las temperaturas extremas de la superficie lunar ni de los problemas de aterrizar una nave espacial. Es algo mucho más difícil de controlar: la radiación cósmica.
La NASA conoce este peligro desde hace décadas. Sin embargo, todavía existen preguntas importantes sobre cómo afecta realmente al cuerpo humano cuando una nave abandona la protección magnética de nuestro planeta.
Para encontrar respuestas, la agencia espacial estadounidense realizó un experimento bastante particular. Durante la misión Artemis I, lanzada en noviembre de 2022, envió dos maniquíes con forma humana alrededor de la Luna, equipados con miles de sensores capaces de registrar la radiación que atravesaba sus cuerpos.
Casi cuatro años después, el análisis de algunos de aquellos detectores ha revelado una sorpresa. La exposición a la radiación cerca de la Luna fue mayor que en la órbita terrestre baja, pero la diferencia resultó menos pronunciada de lo que los investigadores esperaban intuitivamente.
El hallazgo, presentado por científicos de la Academia Polaca de Ciencias y publicado en la revista Radiation Measurements, también muestra cómo las partículas de alta energía pueden distribuir su efecto a distintas profundidades del cuerpo humano.
Dos cuerpos artificiales, más de 10.000 sensores y un viaje alrededor de la Luna
Los protagonistas de este experimento se llaman Helga y Zohar. Aunque a primera vista parecen simples maniquíes, su interior está diseñado para representar distintas estructuras y tejidos del organismo humano. Ambos formaron parte del experimento MARE (Matroshka AstroRad Radiation Experiment), desarrollado con participación de instituciones de Alemania, Israel y otros países.
En su interior se distribuyeron más de 10.000 pequeños detectores. La idea era observar qué cantidad de radiación alcanzaba distintas regiones anatómicas durante el recorrido de la cápsula Orión. Existía, además, una diferencia deliberada entre los dos modelos. Zohar llevaba un chaleco de protección contra la radiación denominado AstroRad, mientras que Helga viajaba sin ese dispositivo. Esta configuración permitió estudiar la exposición en condiciones diferentes.
Entre los instrumentos empleados había unos cristales experimentales de fluoruro de litio desarrollados por el Instituto de Física Nuclear de la Academia Polaca de Ciencias (IFJ PAN).
Estos diminutos dispositivos funcionan de una manera sorprendentemente sencilla. Cuando una partícula ionizante atraviesa el cristal, modifica ligeramente su estructura interna. Esa alteración permanece almacenada hasta que los científicos examinan el material en un laboratorio. Al iluminarlo con luz azul, las zonas alteradas emiten fluorescencia roja. De esta forma, los investigadores pueden reconstruir las huellas que dejaron las partículas durante el viaje espacial.
No necesitan baterías ni transmitir información mientras están en funcionamiento. Los cristales conservan un registro físico que puede estudiarse después de regresar a la Tierra.
La radiación cerca de la Luna era mayor, pero los científicos encontraron algo inesperado
La Tierra cuenta con una defensa natural frente a una parte de las partículas cargadas que circulan por el espacio: su campo magnético. Este escudo desvía numerosas partículas y también mantiene algunas atrapadas en regiones conocidas como cinturones de Van Allen. Los astronautas que permanecen en órbita terrestre baja, como ocurre en la Estación Espacial Internacional, siguen expuestos a radiación, pero lo hacen dentro de un entorno muy diferente al del espacio profundo.
La Luna no ofrece una protección magnética global equivalente. Allí, las partículas de alta energía procedentes de fuera del Sistema Solar, conocidas como rayos cósmicos galácticos, representan una contribución especialmente importante a la exposición. Por eso, los investigadores esperaban observar diferencias considerables entre las mediciones obtenidas cerca de la Tierra y las registradas durante el recorrido lunar.
Los resultados confirmaron una exposición mayor alrededor de la Luna, pero introdujeron un matiz importante. Según explicó el físico Paweł Bilski en el comunicado oficial del IFJ PAN, la diferencia entre ambos entornos no fue tan grande como cabría esperar intuitivamente.
La explicación está relacionada con el tipo de partículas que contribuyen a la dosis en cada región. Cerca de la Tierra, algunos protones atrapados por el campo magnético pueden aportar una fracción relevante de la radiación recibida. En el entorno lunar, esa contribución desaparece y predominan otras fuentes.
Los sensores también registraron una distribución de la dosis relativamente uniforme dentro de los maniquíes. Esto se relaciona con la capacidad de las partículas galácticas de alta energía para penetrar a diferentes profundidades. Pero hay una distinción fundamental: que la dosis se distribuya de manera uniforme no significa que sea inofensiva. Además, la dosis absorbida no describe por sí sola todos los posibles efectos biológicos de los distintos tipos de radiación.
Un descubrimiento que puede cambiar cómo protegemos a los astronautas
El estudio no solamente aportó información sobre las condiciones de radiación durante un viaje lunar. También demostró que los nuevos cristales pueden convertirse en herramientas útiles para futuras expediciones.
Los investigadores compararon sus mediciones con las obtenidas mediante detectores convencionales y encontraron diferencias que no superaron el 15%. Además, los cristales permitieron registrar numerosas trazas asociadas a depósitos de energía inferiores al umbral de detección de los instrumentos tradicionales utilizados como referencia.
Su tamaño es otra ventaja. Mientras algunos detectores convencionales miden varios centímetros, los dispositivos de fluoruro de litio tienen dimensiones milimétricas. Esto abre la posibilidad de incorporarlos a equipos portátiles o distribuirlos en diferentes posiciones dentro de una nave, un traje espacial o un hábitat lunar.
La información será especialmente valiosa para las futuras misiones Artemis, que pretenden avanzar hacia una presencia humana más prolongada en la Luna. No obstante, los resultados tienen límites importantes. Las mediciones corresponden a un viaje concreto, dentro de una nave determinada y bajo unas condiciones específicas de radiación. No permiten conocer por sí solas toda la exposición que recibiría una persona durante meses sobre la superficie lunar. Además, los episodios intensos de partículas solares siguen representando un peligro que requiere medidas de protección específicas.
Un estudio anterior publicado en Nature, también basado en Artemis I, ya había mostrado hasta qué punto la protección de la cápsula Orión y su orientación pueden modificar las dosis recibidas.
La nueva investigación añade otra pieza a ese conocimiento: una forma de observar cómo ciertas partículas penetran en materiales que representan tejidos humanos. Y esa puede ser una de las claves de la futura exploración lunar. Porque regresar a la Luna ya no consiste únicamente en demostrar que podemos llegar hasta ella. El verdadero desafío será descubrir cómo permanecer allí sin que el propio entorno espacial se convierta en una amenaza para quienes lo exploran.
