Re: Analisi video lunari
Inviato da Trystero il 11/10/2009 22:37:54
Ancora le terribbbili fasce di Van Allen? Peggio di Scilla e Cariddi...
Le fasce di Van Allen erano già state misurate in precedenza dall'Apollo 6 ("Determine and display, in real time, Van Allen Belt radiation dose rate and integrated dose date at MCC in Houston, Texas") e non erano state ritenute un problema.
Se fosse impossibile attraversare le fasce di Van Allen tutte le missioni Apollo con equipaggio a bordo che sono arrivate alla Luna (con o senza allunaggio) sarebbero false; quindi non solo l'Apollo 11 e le seguenti ma anche la 8 e la 10.
Ripeto: non è vero che sarebbe impossibile per un essere umano attraversare le Fasce di Van Allen. Oltretutto queste fascie non avvolgono uniformemente la Terra ma (come si vede nello stesso schemino pubblicato in Luogocomune)
sono più dense e spesse all'equatore, più deboli sopra le zone temperate e quasi inesistenti ai poli. I lanci spaziali ovviamente tenevano conto di queste densità e pure di certi "buchi" in cui sono meno potenti.
Qui una trattazione tecnica con bibliografia scientifica in nota
http://www.madsci.org/posts/archives/may2000/959341359.As.r.html
Se vogliamo un articolo in italiano ecco l'opinione di Luca Boschini, ingegnere elettronico che lavora nel campo dei sistemi per satelliti e sonde spaziali:
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=9242
Chiariamo, per quei lettori che non lo sapessero, che cosa sono le fasce di Van Allen. Il campo magnetico della Terra, che si protende nello spazio per diverse decine di migliaia di Km, è in grado di deviare ogni particella carica che entra nel suo raggio d'influenza. La principale fonte di queste particelle è il cosiddetto "vento solare", formato per lo più da elettroni e protoni, ma anche i raggi cosmici rappresentano parte di questo flusso che "piove" di continuo sul nostro Pianeta. A causa della particolare configurazione del campo magnerico planetario, vi sono delle zone, sopra l'equatore, in cui le particelle cariche tendono a rimanere intrappolate, per cui al di sopra dell'equatore terrestre si trovano delle zone, vagamente toroidali, in cui la densità di particelle cariche è molto elevata. Esse sono denominate fasce di Van Allen.
La risposta alla domanda del lettore, in lingua inglese, si può trovare, a mio parere in maniera piuttosto completa e dettagliata, nel sito di divulgazione scientifica madsci.org. Vediamo comunque di riassumere i punti principali della questione, rimandando il lettore al precedente link e alla bibliografia ad esso associata per una trattazione più completa. La ragione per cui si può andare sulla Luna attarversando le fasce di Val Allen è che l'attraversamento dura poco tempo, e che comunque gran parte delle radiazioni sono schermate dalla navicella spaziale, per cui la dose totale che riceve un astronauta è relativamente bassa e pertanto il rischio accettabile, se paragonato con tutti gli altri rischi associati ad una missione così tecnologicamente complessa. E' anche possibile fare due conti approssimati per dimostrare la precedente affermazione. Le fasce di Van Allen sono in pratica due e distinte, una più larga, che sopra l'equatore si trova tra 6300 e 38000 Km e che intrappola elettroni e una più sottile, tra i 9500 e i 16000 Km, che intrappola protoni. Gli elettroni, oltre a occupare un volume molto più esteso, hanno un flusso elevato (gli elettroni con energia maggiore di 1 MeV sono circa 106/cm2/s), ma è sufficiente uno spessore di un paio di cm di alluminio per schermarli completamente, dunque si può assumere che all'interno della capsula lunare non arrivasse praticamente alcun elettrone. I protoni sono molto più penetranti e nelle fasce di Van Allen possiedono un'energia maggiore (superiore a 10 MeV), dunque sono potenzialmente pericolosi, ma d'altro canto nella fascia di protoni il flusso è più basso (circa 20000/cm2/s) ed inoltre essa è relativamente sottile, tanto che il modulo lunare impiegava solo pochi minuti per attraversarla. Nel caso peggiore (e non reale) in cui la navicella non sia in grado di schermare alcun protone, mentre il corpo umano li assorba tutti, in 5 minuti di attraversamento della fascia di protoni il corpo dell'astronauta riceve dunque una dose di circa 50 mSv. Questo valore va paragonato con i valori massimi di esposizione che le normative attuali reputano accettabili. Per fare un'esempio, le normative attuali in vigore nella maggior parte dei paesi industrializzati fissano una soglia a qualche decina di mSv/anno per i lavoratori esposti a radiazioni, mentre si calcola che una dose acuta che provochi danni letali deve essere di qualche Sv. Di conseguenza durante il viaggio verso la Luna gli astronauti hanno subito, al peggio, dosi paragonabili a quelle che riceve in qualche anno un lavoratore che ha a che fare con materiale radioattivo, per cui il rischio che hanno corso a causa di ciò si può ritenere, in base ai dati epidemiologici, trascurabile.
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Boschini non è nessuno?
Ecco l'opinione di Mr. Van Allen in person:
"- The radiation belts of the Earth do, indeed, pose important constraints on the safety of human space flight.
- The very energetic (tens to hundreds of MeV) protons in the inner radiation belt are the most dangerous and most difficult to shield against. Specifically, prolonged flights (i.e., ones of many months' duration) of humans or other animals in orbits about the Earth must be conducted at altitudes less than about 250 miles in order to avoid significant radiation exposure.
- A person in the cabin of a space shuttle in a circular equatorial orbit in the most intense region of the inner radiation belt, at an altitude of about 1000 miles, would be subjected to a fatal dosage of radiation in about one week.
- However, the outbound and inbound trajectories of the Apollo spacecraft cut through the outer portions of the inner belt and because of their high speed spent only about 15 minutes in traversing the region and less than 2 hours in traversing the much less penetrating radiation in the outer radiation belt. The resulting radiation exposure for the round trip was less than 1% of a fatal dosage - a very minor risk among the far greater other risks of such flights. I made such estimates in the early 1960s and so informed NASA engineers who were planning the Apollo flights. These estimates are still reliable.
- The recent Fox TV show, which I saw, is an ingenious and entertaining assemblage of nonsense. The claim that radiation exposure during the Apollo missions would have been fatal to the astronauts is only one example of such nonsense."
James A. Van Allen
Dunque Van Allen dice che per poter avere dei danni dall'esposizione a quelle radiazioni bisognerebbe passarci dentro una settimana. E aggiunge che già all'inizio degli anni '60 lui aveva stimato che il passaggio veloce di un veicolo spaziale (15 minuti per attraversare la zona più pericolosa, 2 ore per attraversare anche le zone più deboli) avrebbe provocato solo l'1% della dose fatale di radiazione sugli astronauti. Un rischio molto minore di qualunque altro legato a quel tipo di viaggio. Dice anche che quelle sue stime sono ancora attendibili.
Le fasce di Van Allen erano già state misurate in precedenza dall'Apollo 6 ("Determine and display, in real time, Van Allen Belt radiation dose rate and integrated dose date at MCC in Houston, Texas") e non erano state ritenute un problema.
Se fosse impossibile attraversare le fasce di Van Allen tutte le missioni Apollo con equipaggio a bordo che sono arrivate alla Luna (con o senza allunaggio) sarebbero false; quindi non solo l'Apollo 11 e le seguenti ma anche la 8 e la 10.
Ripeto: non è vero che sarebbe impossibile per un essere umano attraversare le Fasce di Van Allen. Oltretutto queste fascie non avvolgono uniformemente la Terra ma (come si vede nello stesso schemino pubblicato in Luogocomune)
sono più dense e spesse all'equatore, più deboli sopra le zone temperate e quasi inesistenti ai poli. I lanci spaziali ovviamente tenevano conto di queste densità e pure di certi "buchi" in cui sono meno potenti.
Qui una trattazione tecnica con bibliografia scientifica in nota
http://www.madsci.org/posts/archives/may2000/959341359.As.r.html
Se vogliamo un articolo in italiano ecco l'opinione di Luca Boschini, ingegnere elettronico che lavora nel campo dei sistemi per satelliti e sonde spaziali:
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=9242
Chiariamo, per quei lettori che non lo sapessero, che cosa sono le fasce di Van Allen. Il campo magnetico della Terra, che si protende nello spazio per diverse decine di migliaia di Km, è in grado di deviare ogni particella carica che entra nel suo raggio d'influenza. La principale fonte di queste particelle è il cosiddetto "vento solare", formato per lo più da elettroni e protoni, ma anche i raggi cosmici rappresentano parte di questo flusso che "piove" di continuo sul nostro Pianeta. A causa della particolare configurazione del campo magnerico planetario, vi sono delle zone, sopra l'equatore, in cui le particelle cariche tendono a rimanere intrappolate, per cui al di sopra dell'equatore terrestre si trovano delle zone, vagamente toroidali, in cui la densità di particelle cariche è molto elevata. Esse sono denominate fasce di Van Allen.
La risposta alla domanda del lettore, in lingua inglese, si può trovare, a mio parere in maniera piuttosto completa e dettagliata, nel sito di divulgazione scientifica madsci.org. Vediamo comunque di riassumere i punti principali della questione, rimandando il lettore al precedente link e alla bibliografia ad esso associata per una trattazione più completa. La ragione per cui si può andare sulla Luna attarversando le fasce di Val Allen è che l'attraversamento dura poco tempo, e che comunque gran parte delle radiazioni sono schermate dalla navicella spaziale, per cui la dose totale che riceve un astronauta è relativamente bassa e pertanto il rischio accettabile, se paragonato con tutti gli altri rischi associati ad una missione così tecnologicamente complessa. E' anche possibile fare due conti approssimati per dimostrare la precedente affermazione. Le fasce di Van Allen sono in pratica due e distinte, una più larga, che sopra l'equatore si trova tra 6300 e 38000 Km e che intrappola elettroni e una più sottile, tra i 9500 e i 16000 Km, che intrappola protoni. Gli elettroni, oltre a occupare un volume molto più esteso, hanno un flusso elevato (gli elettroni con energia maggiore di 1 MeV sono circa 106/cm2/s), ma è sufficiente uno spessore di un paio di cm di alluminio per schermarli completamente, dunque si può assumere che all'interno della capsula lunare non arrivasse praticamente alcun elettrone. I protoni sono molto più penetranti e nelle fasce di Van Allen possiedono un'energia maggiore (superiore a 10 MeV), dunque sono potenzialmente pericolosi, ma d'altro canto nella fascia di protoni il flusso è più basso (circa 20000/cm2/s) ed inoltre essa è relativamente sottile, tanto che il modulo lunare impiegava solo pochi minuti per attraversarla. Nel caso peggiore (e non reale) in cui la navicella non sia in grado di schermare alcun protone, mentre il corpo umano li assorba tutti, in 5 minuti di attraversamento della fascia di protoni il corpo dell'astronauta riceve dunque una dose di circa 50 mSv. Questo valore va paragonato con i valori massimi di esposizione che le normative attuali reputano accettabili. Per fare un'esempio, le normative attuali in vigore nella maggior parte dei paesi industrializzati fissano una soglia a qualche decina di mSv/anno per i lavoratori esposti a radiazioni, mentre si calcola che una dose acuta che provochi danni letali deve essere di qualche Sv. Di conseguenza durante il viaggio verso la Luna gli astronauti hanno subito, al peggio, dosi paragonabili a quelle che riceve in qualche anno un lavoratore che ha a che fare con materiale radioattivo, per cui il rischio che hanno corso a causa di ciò si può ritenere, in base ai dati epidemiologici, trascurabile.
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Boschini non è nessuno?
Ecco l'opinione di Mr. Van Allen in person:
"- The radiation belts of the Earth do, indeed, pose important constraints on the safety of human space flight.
- The very energetic (tens to hundreds of MeV) protons in the inner radiation belt are the most dangerous and most difficult to shield against. Specifically, prolonged flights (i.e., ones of many months' duration) of humans or other animals in orbits about the Earth must be conducted at altitudes less than about 250 miles in order to avoid significant radiation exposure.
- A person in the cabin of a space shuttle in a circular equatorial orbit in the most intense region of the inner radiation belt, at an altitude of about 1000 miles, would be subjected to a fatal dosage of radiation in about one week.
- However, the outbound and inbound trajectories of the Apollo spacecraft cut through the outer portions of the inner belt and because of their high speed spent only about 15 minutes in traversing the region and less than 2 hours in traversing the much less penetrating radiation in the outer radiation belt. The resulting radiation exposure for the round trip was less than 1% of a fatal dosage - a very minor risk among the far greater other risks of such flights. I made such estimates in the early 1960s and so informed NASA engineers who were planning the Apollo flights. These estimates are still reliable.
- The recent Fox TV show, which I saw, is an ingenious and entertaining assemblage of nonsense. The claim that radiation exposure during the Apollo missions would have been fatal to the astronauts is only one example of such nonsense."
James A. Van Allen
Dunque Van Allen dice che per poter avere dei danni dall'esposizione a quelle radiazioni bisognerebbe passarci dentro una settimana. E aggiunge che già all'inizio degli anni '60 lui aveva stimato che il passaggio veloce di un veicolo spaziale (15 minuti per attraversare la zona più pericolosa, 2 ore per attraversare anche le zone più deboli) avrebbe provocato solo l'1% della dose fatale di radiazione sugli astronauti. Un rischio molto minore di qualunque altro legato a quel tipo di viaggio. Dice anche che quelle sue stime sono ancora attendibili.
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