Fasce di Van Allen e radiazioni solari.
Inviato da Anonimo il 30/6/2006 15:19:22
Le domande sono mie, le risposte di Roberto Battiston, astrofisico
Domanda:
Quello che volevo chiedere, era se gli astronauti, restando a bordo di una navetta spaziale, riescono a superare tranquillamente le Fasce di Van Allen.
Ho letto che c'è una schermatura, era logico, ma dove posso trovare dettagli in merito?
Altra cosa, mi chiedevo come è possibile, sulla Luna (senza protezione atmosferica) resistere alle radiazioni solari. Tecnicamente.
Risposta:
la risposta e' che certamente e' possibile attraversare le fasce di
radiazione cosi' come e' possibile rimanere sulla luna per un certo periodo
di tempo senza schermaggio.
La risposta puo' essere data in questo modo:
1. in orbita bassa (sotto le fasce di van allen, dove si trova la ISS), la
dose che viene accumulata da un astronauta che stesse 1 anno in orbita e' di
circa 30 rem (nel seguito assumo 1 rem = 1 rad, che e' abbastanza
ragionevole per il reagionamento che segue). Per confronto la dose assorbita
da ogni uomo sulla terra a causa di effetti naturali e' di circa 300 mrem
(millirem)/anno, corrispondenti a 25 rem in 80 anni. Quindi un anno in
orbita bassa, all'interno della ISS corrisponde piu' o meno alla dose che
tutti gli uomini ricevono sulla terra nella loro vita. Questo e' uno dei
motivi per cui le permanenze nello spazio sono limitate a 6 mesi, perche' in
questo modo si ottengono esposizioni (addizionali) di circa 15 rem che sono
molto minori delle esposizioni professionali nella carriera di persone che
svolgono attivita' nel settore spaziale o nucleare (tra 100 e 400 rem nella
vita). Non c'e' alcuna evidenza che dosi del genere possano essere dannose
per l'uomo (insorgenza di tumori).
----------------------------------------------------------------------------
------
da
http://www.health-physics.com/pt/re/healthphys/abstract.00004032-198808000-0
0006.htm;jsessionid=C44kbcLNLXOK
1YvsXaOUCMzeYTWcgny2UnPaOd7Y
Bzsroy256UJO!250
931426!-949856145!9001!-1
The career limits range from 1.0 Sv (100 rem) for a 24-y-old female up to
4.0 Sv (400 rem) for a 55-y-old male, compared with the previous single
limit of 4.0 Sv (400 rem).
----------------------------------------------------------------------------
------
da http://hps.org/documents/radiationrisk.pdf
In accordance with current knowledge of radiation health risks, the Health
Physics Society
recommends against quantitative estimation of health risks below an
individual dose of 5 rem in
one year or a lifetime dose of 10 rem above that received from natural
sources. Doses from
natural background radiation in the United States average about 0.3 rem per
year. A dose of 5
rem will be accumulated in the first 17 years of life and about 25 rem in a
lifetime of 80 years.
Estimation of health risk associated with radiation doses that are of
similar magnitude as those
received from natural sources should be strictly qualitative and encompass a
range of
hypothetical health outcomes, including the possibility of no adverse health
effects at such low
levels.
----------------------------------------------------------------------------
------
Mello spazio interplanetario (e quindi sulla luna) la dose sale a circa 90
rem/anno (trascuro le tempeste solari). Ma le missioni sulla luna sono
durate in tutto 7-10 giorni ciascuna, per cui la dose che si accumulava in
questo periodo era di circa 0.3 rem o la dose che si prende in un anno sulla
terra.
Per quanto riguarda le fasce di van allen, e' vero che l' intensita' e
quindi il flusso cresce in certe zone fino ad un fattore 10000, ma il tempo
trascorso dagli astronauti in queste fasce e' breve ( le fasce si estendono
fino a circa 10000 km dalla superfice terrestre), per cui la dose
accumulata nel caso piu' pessimistico e' non puo' superare : 30 rem/anno *
10.000 (intensita' delle fasce) * 0.1 giorni (durata del passaggio nella
zona intensa delle fasce) = 90 rem, o circa 3 volte la dose raccolta sulla
terra nella vita.
In realta' il calcolo mostra che date le orbite prescelte, lo schermaggio
della capsula etc, la dose assorbita e' molto minore, e diventa compatibile
con quella accumulata sulla terra nel corso di una vita normale, fermo
restando che nessuna evidenza sperimentale porta a ritenere che 90 rem sono
pericolosi per la salute.
Per cui la risposta e' che le fasce si attraversano facilmente e sulla luna
la radiazione non impedisce dei soggiorni di qualche settimana, senza
particolari schermaggi.
Domanda:
"Chi sostiene che l'uomo non è andato sulla Luna, riporta anche questo
ragionamento:
da LuogoComune
"(...)Pensiamo ora di togliere del tutto il filtro atmosferico, e di passare
un paio d'ore con il volto esposto ai raggi solari, protetti soltanto dallo
schermo del casco.Per quanto filtrante possa essere il suo materiale
trasparente, non è certo pensabile di poter passare più di un paio di
secondi alla diretta luce del sole, senza friggere come cotechini. Al di là
della radiazioni cosmiche, infatti, la superficie lunare raggiunge al sole
delle temperature medie fra i cento e i duecento gradi centigradi, mentre
all'ombra le temperature si abbattono drasticamente sotto i meno-cento gradi
centigradi.
Come fa quindi questo astronauta a prendersi direttamente in faccia quei
poderosi raggi solari, infischiandosene altamente? La NASA ci racconta che
all'interno le tute sarebbero "refrigerate", ma la pelle è la pelle, e i
raggi solari li riceve direttamente in faccia. Gli astronauti inoltre
passano continuamente dalla luce all'ombra, subendo ogni volta uno scarto di
irradiazione termica di quasi duecento gradi. Duecento, non venti. Se le
tute fossero davvero "refrigerate", non appena gli astonauti passano
all'ombra dovrebbero congelare come merluzzi del supermercato."
Qual'è stata la soluzione adottata dalla NASA per far fronte a questo
problema, sempre che sia corretto quanto riportato?"
-----
Risposta:
E' molto semplice, i caschi hanno una doratura interna sottilissima in oro,
che e' piu' che sufficente a bloccare i raggi solari garantendo la
visibilita'.
Il sistema termico delle tute e' estremamente sofisticato, certamente
resiste a temperature sia basse che eleveate, non per niente hanno sulle
spalle quello zaino, e non per niente possono stare fuori un tempo limitato
dal fatto che il sistema di condizionamento interno deve essere
perfettamente funzionante. Attenzione che le temperature possono raggiungere
valori locali elevanti ma il suolo lunare e' un buon isolante termico, per
cui la capacita' di trasferire all' astronauta grandi quantita' di calore or
sottrargliele e' bassa. I pompieri coperti di amianto stanno per periodi
piuttosto lunghi a temperature piu' alte SENZA avere un sistema di
raffreddamento addosso.
Queste osservazioni sono davvero molto ingenue.....
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Domanda:
Quello che volevo chiedere, era se gli astronauti, restando a bordo di una navetta spaziale, riescono a superare tranquillamente le Fasce di Van Allen.
Ho letto che c'è una schermatura, era logico, ma dove posso trovare dettagli in merito?
Altra cosa, mi chiedevo come è possibile, sulla Luna (senza protezione atmosferica) resistere alle radiazioni solari. Tecnicamente.
Risposta:
la risposta e' che certamente e' possibile attraversare le fasce di
radiazione cosi' come e' possibile rimanere sulla luna per un certo periodo
di tempo senza schermaggio.
La risposta puo' essere data in questo modo:
1. in orbita bassa (sotto le fasce di van allen, dove si trova la ISS), la
dose che viene accumulata da un astronauta che stesse 1 anno in orbita e' di
circa 30 rem (nel seguito assumo 1 rem = 1 rad, che e' abbastanza
ragionevole per il reagionamento che segue). Per confronto la dose assorbita
da ogni uomo sulla terra a causa di effetti naturali e' di circa 300 mrem
(millirem)/anno, corrispondenti a 25 rem in 80 anni. Quindi un anno in
orbita bassa, all'interno della ISS corrisponde piu' o meno alla dose che
tutti gli uomini ricevono sulla terra nella loro vita. Questo e' uno dei
motivi per cui le permanenze nello spazio sono limitate a 6 mesi, perche' in
questo modo si ottengono esposizioni (addizionali) di circa 15 rem che sono
molto minori delle esposizioni professionali nella carriera di persone che
svolgono attivita' nel settore spaziale o nucleare (tra 100 e 400 rem nella
vita). Non c'e' alcuna evidenza che dosi del genere possano essere dannose
per l'uomo (insorgenza di tumori).
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da
http://www.health-physics.com/pt/re/healthphys/abstract.00004032-198808000-0
0006.htm;jsessionid=C44kbcLNLXOK
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931426!-949856145!9001!-1
The career limits range from 1.0 Sv (100 rem) for a 24-y-old female up to
4.0 Sv (400 rem) for a 55-y-old male, compared with the previous single
limit of 4.0 Sv (400 rem).
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da http://hps.org/documents/radiationrisk.pdf
In accordance with current knowledge of radiation health risks, the Health
Physics Society
recommends against quantitative estimation of health risks below an
individual dose of 5 rem in
one year or a lifetime dose of 10 rem above that received from natural
sources. Doses from
natural background radiation in the United States average about 0.3 rem per
year. A dose of 5
rem will be accumulated in the first 17 years of life and about 25 rem in a
lifetime of 80 years.
Estimation of health risk associated with radiation doses that are of
similar magnitude as those
received from natural sources should be strictly qualitative and encompass a
range of
hypothetical health outcomes, including the possibility of no adverse health
effects at such low
levels.
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Mello spazio interplanetario (e quindi sulla luna) la dose sale a circa 90
rem/anno (trascuro le tempeste solari). Ma le missioni sulla luna sono
durate in tutto 7-10 giorni ciascuna, per cui la dose che si accumulava in
questo periodo era di circa 0.3 rem o la dose che si prende in un anno sulla
terra.
Per quanto riguarda le fasce di van allen, e' vero che l' intensita' e
quindi il flusso cresce in certe zone fino ad un fattore 10000, ma il tempo
trascorso dagli astronauti in queste fasce e' breve ( le fasce si estendono
fino a circa 10000 km dalla superfice terrestre), per cui la dose
accumulata nel caso piu' pessimistico e' non puo' superare : 30 rem/anno *
10.000 (intensita' delle fasce) * 0.1 giorni (durata del passaggio nella
zona intensa delle fasce) = 90 rem, o circa 3 volte la dose raccolta sulla
terra nella vita.
In realta' il calcolo mostra che date le orbite prescelte, lo schermaggio
della capsula etc, la dose assorbita e' molto minore, e diventa compatibile
con quella accumulata sulla terra nel corso di una vita normale, fermo
restando che nessuna evidenza sperimentale porta a ritenere che 90 rem sono
pericolosi per la salute.
Per cui la risposta e' che le fasce si attraversano facilmente e sulla luna
la radiazione non impedisce dei soggiorni di qualche settimana, senza
particolari schermaggi.
Domanda:
"Chi sostiene che l'uomo non è andato sulla Luna, riporta anche questo
ragionamento:
da LuogoComune
"(...)Pensiamo ora di togliere del tutto il filtro atmosferico, e di passare
un paio d'ore con il volto esposto ai raggi solari, protetti soltanto dallo
schermo del casco.Per quanto filtrante possa essere il suo materiale
trasparente, non è certo pensabile di poter passare più di un paio di
secondi alla diretta luce del sole, senza friggere come cotechini. Al di là
della radiazioni cosmiche, infatti, la superficie lunare raggiunge al sole
delle temperature medie fra i cento e i duecento gradi centigradi, mentre
all'ombra le temperature si abbattono drasticamente sotto i meno-cento gradi
centigradi.
Come fa quindi questo astronauta a prendersi direttamente in faccia quei
poderosi raggi solari, infischiandosene altamente? La NASA ci racconta che
all'interno le tute sarebbero "refrigerate", ma la pelle è la pelle, e i
raggi solari li riceve direttamente in faccia. Gli astronauti inoltre
passano continuamente dalla luce all'ombra, subendo ogni volta uno scarto di
irradiazione termica di quasi duecento gradi. Duecento, non venti. Se le
tute fossero davvero "refrigerate", non appena gli astonauti passano
all'ombra dovrebbero congelare come merluzzi del supermercato."
Qual'è stata la soluzione adottata dalla NASA per far fronte a questo
problema, sempre che sia corretto quanto riportato?"
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Risposta:
E' molto semplice, i caschi hanno una doratura interna sottilissima in oro,
che e' piu' che sufficente a bloccare i raggi solari garantendo la
visibilita'.
Il sistema termico delle tute e' estremamente sofisticato, certamente
resiste a temperature sia basse che eleveate, non per niente hanno sulle
spalle quello zaino, e non per niente possono stare fuori un tempo limitato
dal fatto che il sistema di condizionamento interno deve essere
perfettamente funzionante. Attenzione che le temperature possono raggiungere
valori locali elevanti ma il suolo lunare e' un buon isolante termico, per
cui la capacita' di trasferire all' astronauta grandi quantita' di calore or
sottrargliele e' bassa. I pompieri coperti di amianto stanno per periodi
piuttosto lunghi a temperature piu' alte SENZA avere un sistema di
raffreddamento addosso.
Queste osservazioni sono davvero molto ingenue.....
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