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Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA

El Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA ( NSRL , anteriormente llamado Booster Applications Facility [3] ), es una instalación de investigación de haces de iones pesados...

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El Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA ( NSRL , anteriormente llamado Booster Applications Facility [3] ), es una instalación de investigación de haces de iones pesados; parte del Departamento de Colisionadores-Aceleradores del Laboratorio Nacional de Brookhaven , ubicado en Upton, Nueva York en Long Island . Su misión principal es utilizar haces de iones (H + a Bi 83+ ) para simular los campos de radiación de rayos cósmicos que son más prominentes más allá de la atmósfera de la Tierra.

Descripción general

La instalación, gestionada conjuntamente por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Centro Espacial Johnson de la NASA, emplea haces de iones pesados ​​que simulan los rayos cósmicos que se encuentran en el espacio. El NSRL también cuenta con su propia línea de haces dedicada a la investigación en radiobiología, así como áreas de preparación de muestras. Aunque los investigadores del Laboratorio de Brookhaven y sus colegas utilizaron haces de iones pesados ​​para la investigación en radiobiología en otro acelerador de Brookhaven desde 1995, el NSRL comenzó a funcionar durante el verano de 2003, y más de 75 experimentadores de unas 20 instituciones de los Estados Unidos y del extranjero han participado en la investigación en radiobiología durante ese año. [1]

Ciencia

Como los astronautas pasan más tiempo en el espacio exterior, reciben más exposición a la radiación ionizante , una corriente de partículas que, al atravesar un cuerpo, tiene suficiente energía para hacer que los átomos y moléculas dentro de esa sustancia se conviertan en un ion . Al ionizar directa o indirectamente y dañar así los componentes de las células vivas, incluido el material genético llamado ADN , la radiación ionizante puede causar cambios en la capacidad de las células para llevar a cabo la reparación y la reproducción. Esto puede conducir a mutaciones, que, a su vez, pueden dar lugar a tumores , cáncer , defectos genéticos en la descendencia o la muerte.

Aunque la nave espacial en sí reduce un poco la exposición a la radiación, no protege completamente a los astronautas de los rayos cósmicos galácticos, que son iones pesados ​​altamente energéticos, ni de las partículas energéticas solares , que son principalmente protones energéticos. Según una estimación de la NASA, por cada año que los astronautas pasan en el espacio profundo, aproximadamente un tercio de su ADN será alcanzado directamente por iones pesados. [1]

Al aumentar el conocimiento sobre los efectos de la radiación cósmica, los estudios del NSRL pueden ampliar la comprensión del vínculo entre la radiación ionizante y el envejecimiento o la neurodegeneración, así como el cáncer. Con el objetivo de limitar el daño a los tejidos sanos por la ionización, la investigación del NSRL también puede conducir a mejoras en los tratamientos de radiación contra el cáncer. [1]

Los investigadores del NSRL emplean la exclusiva fuente de iones de haz de electrones (EBIS) [4] y el acelerador de refuerzo del sincrotrón de gradiente alterno para enviar haces de iones pesados ​​a una variedad de muestras biológicas (tejidos, células, ADN en solución), equipos electrónicos y nuevos materiales que se utilizarán en misiones espaciales. Esta fuente de haz permite que la instalación cambie el ion que se está acelerando en 5 minutos [5] y ha dado lugar a un formato de entrega de haz estandarizado entre los experimentadores biológicos del NSRL llamado "Simulador GCR". Este programa combina una serie de haces, desde H + hasta Fe 26+ , de varias energías, que imita la dosis absorbida por los seres vivos durante un período de tiempo durante las misiones fuera de la órbita terrestre . [6]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd «Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA en Brookhaven». Laboratorio Nacional de Brookhaven . 2012. Consultado el 25 de julio de 2012 .
  2. ^ "Nueva instalación de la NASA ayudará a proteger a las tripulaciones espaciales de la radiación". Science Daily . 15 de octubre de 2003 . Consultado el 25 de julio de 2012 .
  3. ^ "Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA en el Laboratorio Nacional de Brookhaven". Laboratorio Nacional de Brookhaven . Consultado el 25 de julio de 2012 .
  4. ^ "RHIC | Sincrotrón Booster". www.bnl.gov . Consultado el 23 de septiembre de 2020 .
  5. ^ "BNL | Acerca de NSRL". www.bnl.gov . Consultado el 23 de septiembre de 2020 .
  6. ^ Simonsen, Lisa C.; Slaba, Tony C.; Guida, Peter; Rusek, Adam (19 de mayo de 2020). "El primer simulador de rayos cósmicos galácticos terrestre de la NASA: posibilitando una nueva era en la investigación de radiobiología espacial". PLOS Biology . 18 (5): e3000669. doi : 10.1371/journal.pbio.3000669 . ISSN  1545-7885. PMC 7236977 . PMID  32428004. 
  • Los riesgos para la salud de los entornos extraterrestres: una enciclopedia administrada por la 'División de Ciencias de la Vida Espacial de la Asociación de Investigación Espacial' y la enciclopedia de la NASA.
  • Página web de la NASA sobre radiación espacial (elementos HRP)
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