Los rayos cósmicos provenientes de fuentes ultrapoderosas en el universo distante podrían representar riesgos para los humanos en la Tierra, especialmente para los viajeros aéreos frecuentes, que están expuestos de manera rutinaria a las grandes altitudes de los vuelos comerciales. Ahora, los astrónomos han utilizado detectores de radiación de bajo costo para comenzar a mapear el entorno de radiación en los cielos africanos, en los primeros pasos para proteger la seguridad de las tripulaciones de las aerolíneas que vuelan sobre ese continente.
rayos cósmicos constantemente nos bombardean desde todas las direcciones en el cielo. Pero los «rayos» no están exactamente bien nombrados. Aunque los astrónomos que descubrieron los rayos cósmicos pensaron que eran una nueva forma de radiación como los rayos X y los rayos gamma, investigaciones posteriores revelaron que los rayos cósmicos en realidad están formados por partículas subatómicas que viajan casi la misma distancia. velocidad de la luz.
Estos rayos cósmicos suelen provenir del universo extremadamente distante, de eventos ultrapoderosos como supernovas Es cuásares.
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Una partícula típica de rayos cósmicos tiene la misma energía cinética que una bola rápida. Puede que no parezca mucho, pero reducido a niveles subatómicos, esa cantidad de energía tiene un impacto real. Los rayos cósmicos pueden alterar los dispositivos electrónicos, dañar los dispositivos de almacenamiento de datos e incluso cortar el ADN. Cuando el ADN se divide, puede causar errores de replicación e incluso provocar tumores. Los científicos estiman que los rayos cósmicos desencadenan un pequeño porcentaje de todos los cánceres en todo el mundo.
Afortunadamente, nuestro planeta ofrece varias capas de protección contra estas amenazas. El primero es campo magnético de la tierra – el más fuerte entre los planetas rocosos en el sistema solar, que simplemente desvía los rayos cósmicos de baja energía. Sin embargo, los que tienen la energía más alta pasan directamente a la atmósfera de nuestro planeta.
Pero una vez allí, los rayos cósmicos generalmente golpean una molécula de nitrógeno u oxígeno, liberando su energía en una lluvia de otras partículas. A nivel del mar, los rayos cósmicos o sus lluvias de baja energía atraviesan el cuerpo humano a una velocidad de aproximadamente una vez por segundo.
Los peligros de los rayos cósmicos
Esto es lo que sucede al nivel del mar; la altitud de crucero para vuelos de líneas aéreas es un asunto completamente diferente. Sin esas decenas de miles de pies para ofrecer protección, los pasajeros y las tripulaciones sufren tasas mucho más altas de bombardeo de rayos cósmicos. Con tasas más altas, existe un mayor riesgo de daño en el ADN o las células y un aumento correspondiente en las tasas de cáncer.
La carcasa de metal del avión tampoco hace mucho para evitar daños microscópicos. Aunque el metal bloquea efectivamente los rayos cósmicos, una vez que golpean un átomo, se convierten en una lluvia de partículas subatómicas que explotan en la cabina. Esta lluvia es casi tan dañina como los mismos rayos cósmicos.
El único remedio efectivo es limitar la exposición. Los viajeros ocasionales de líneas aéreas no deben preocuparse, ya que la dosis de radiación acumulada no es significativamente diferente de la que experimentan en tierra. Pero los viajeros frecuentes, especialmente los miembros de la tripulación, enfrentan un mayor riesgo de radiación debido al tiempo que pasan en altitudes elevadas.
Los gobiernos de EE. UU. y Europa han impuesto normas de seguridad que limitan la exposición total que las tripulaciones de las aerolíneas pueden acumular a lo largo de su vida. Combinado con el monitoreo frecuente del entorno de radiación a gran altura, las aerolíneas pueden mantener seguras a sus tripulaciones.
El monitoreo debe ser frecuente ya que el entorno de los rayos cósmicos cambia constantemente dependiendo de muchos factores, como el campo magnético de la Tierra, la actividad solar y las variaciones cósmicas aleatorias.
peligros no mapeados
Sin embargo, este programa de monitoreo solo cubre los cielos de América del Norte y Europa. Tenemos relativamente poco conocimiento del entorno de radiación sobre África. Aunque menos vuelos cruzan este continente, hasta que comprendamos el entorno de los rayos cósmicos, no podemos cuantificar el riesgo que representa para las tripulaciones de las aerolíneas.
Un equipo de astrónomos ha dado los primeros pasos para solucionar este problema, detallando sus resultados en un artículo aceptado para su publicación en el Journal of Space Weather and Space Climate (se abre en una pestaña nueva). Su configuración fue increíblemente simple. Diseñaron un dosímetro utilizando una computadora Raspberry Pi para medir la exposición a la radiación en cualquier entorno. Luego llevaron el dispositivo a bordo de dos vuelos de larga distancia: uno desde Johannesburgo, Sudáfrica, a Frankfurt, Alemania, y el otro desde Múnich a Johannesburgo.
Los investigadores demostraron que su configuración simple podía medir con precisión los niveles de radiación durante el vuelo. Esperan expandir el despliegue de estos dispositivos simples a tantos aviones de pasajeros como sea posible, permitiéndoles construir una red de dispositivos de monitoreo que mapeen y actualicen constantemente el entorno de radiación cósmica. A partir de ahí, esperan trabajar con los gobiernos africanos para desarrollar estándares de seguridad en todas sus aerolíneas.
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