Miles de sensores para estudiar el efecto en humanos de la radiación cósmica han sido colocados en Helga y Zohar, dos modelos de maniquí listos para viajar en la misión Artemis I a la Luna.
Estos modelos, llamados «fantasmas», están hechos de materiales que imitan huesos, tejidos blandos y órganos humanos, y en los que se analizará el efecto de los 42 días que Artemis I pasará en el espacio profundo.
Paul Segars y Ehsan Samei, ambos investigadores del Advanced Imaging Laboratories en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, ayudaron a desarrollar estos modelos utilizando métodos creados originalmente para estudiar cómo los diferentes procedimientos médicos, herramientas y técnicas afectan con precisión a los órganos de todo el cuerpo humano.
«Por lo general, estos ‘fantasmas’ son virtuales y los usamos para crear avatares de pacientes. El objetivo de nuestro trabajo es que, en lugar de realizar un ensayo clínico en pacientes humanos, puede usar estos avatares y ejecutar un ensayo clínico simulado a través de una computadora», explica Samei, profesor de Radiología, en un comunicado de la Universidad de Duke.
«Con este proyecto, convertimos estos avatares virtuales en modelos físicos para estudiar la radiación específicamente, y esta es la primera vez que se enviarán alrededor de la luna».
Las personas en la Tierra están protegidas de la radiación cósmica por la atmósfera terrestre, pero cuando los astronautas viajan por el espacio, no disfrutan de tal protección.
Comprender cómo mitigar los efectos nocivos de estos rayos cósmicos es uno de los principales obstáculos para los viajes al espacio profundo a lugares como Marte, donde los astronautas estarían expuestos a la radiación hasta por 36 meses.
«Lo que es importante cuando se calcula el riesgo para un paciente o un astronauta no es cuánta dosis de radiación total se recibe, sino cuánta dosis se recibe en órganos individuales como el cerebro, el corazón, el hígado y los riñones», dijo Samei.
«Cada órgano tiene una sensibilidad diferente a la radiación, y nuestros fantasmas nos brindan una forma de comprender mejor ese riesgo».
Para el proyecto, llamado Experimento de Radiación Matroshka AstroRad, o MARE, Segars y Samei colaboraron con investigadores de la NASA, el Centro Aeroespacial Alemán, la Agencia Espacial Israelí y la empresa CIRS (Computerized Imaging Reference Systems), para desarrollar Helga y Zohar.
Los investigadores de Duke desarrollaron un algoritmo computacional para crear un mapa de la anatomía interior de los fantasmas, que luego se usó como guía para colocar con precisión miles de sensores de radiación.
Tanto los fantasmas de Helga como los de Zohar se asemejan a torsos humanos y contienen materiales para imitar específicamente la anatomía femenina adulta, ya que los órganos femeninos como el útero y el tejido mamario son especialmente sensibles a la radiación.
Cuando se lance Artemis I, Helga vestirá ropa normal, mientras que Zohar estará equipado con un chaleco de radiación, llamado AstroRad, que fue desarrollado por StemRad y Lockheed Martin.
«El estudio proporcionará datos valiosos sobre los niveles de radiación que los astronautas pueden encontrar en las misiones lunares y evaluará la efectividad del chaleco protector que podría permitir a la tripulación permanecer en el refugio para tormentas y continuar trabajando en actividades críticas de la misión a pesar de una tormenta solar», explicó la NASA en una descripción de MARE.
Una vez que sus fantasmas regresen a la Tierra, el equipo de investigación medirá la radiación recolectada en los sensores para determinar la efectividad del chaleco de seguridad.
También usarán los datos de Helga para calcular específicamente el nivel de radiación que los astronautas pueden enfrentar durante diferentes misiones espaciales, ya sea un viaje corto a la luna o una aventura a Marte.
«Esta es la primera vez que alguien pueda medir los niveles de radiación que enfrentan los astronautas», dijo Samei. «Artemis I transportará una carga preciosa, y la información que obtengamos de esta tripulación nos brindará información valiosa que necesitamos para el futuro de la exploración espacial segura».
