Las potentes erupciones solares podrían cargar eléctricamente áreas de la luna marciana Fobos a cientos de voltios, presentando un entorno eléctrico complejo que podría afectar la electrónica sensible transportada por futuros exploradores robóticos, según un nuevo estudio de la NASA. El estudio también consideró las cargas eléctricas quepodría desarrollarse a medida que los astronautas transitan por la superficie en posibles misiones humanas a Fobos.
Phobos ha sido considerado como una posible base inicial para la exploración humana de Marte porque su gravedad débil hace que sea más fácil aterrizar naves espaciales, astronautas y suministros. La idea sería que los astronautas controlen los robots en la superficie marciana desde las lunas de Marte, sin el considerable retraso de tiempo que enfrentan los operadores con base en la Tierra. "Descubrimos que los astronautas o los rovers pueden acumular cargas eléctricas significativas al atravesar el lado nocturno de Phobos, el lado que mira a Marte durante el día marciano", dijo William Farrell de Goddard de la NASA.Centro de Vuelo Espacial, Greenbelt, Maryland. "Si bien no esperamos que estos cargos sean lo suficientemente grandes como para herir a un astronauta, son potencialmente lo suficientemente grandes como para afectar equipos sensibles, por lo que necesitaríamos diseñar trajes espaciales y equipos que minimicen cualquier riesgo de carga"Farrell es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en línea el 3 de octubre en Avances en la investigación espacial .
Marte tiene dos lunas pequeñas, Phobos y Deimos. Aunque este estudio se centró en Phobos, se esperan condiciones similares en Deimos, ya que ambas lunas no tienen atmósfera y están directamente expuestas al viento solar, una corriente de gas conductor de electricidad, llamadaun plasma, que sopla constantemente desde la superficie del Sol hacia el espacio a aproximadamente un millón de millas por hora.
El viento solar es responsable de estos efectos de carga. Cuando el viento solar golpea el lado del día de Phobos, el plasma es absorbido por la superficie. Esto crea un vacío en el lado nocturno de Phobos que impide que el flujo de plasma ingrese directamenteSin embargo, la composición del viento, hecha de dos tipos de partículas cargadas eléctricamente, a saber, iones y electrones, afecta el flujo. Los electrones son mil veces más ligeros que los iones ". Los electrones actúan como aviones de combate.son capaces de girar rápidamente alrededor de un obstáculo, y los iones son como bombarderos grandes y pesados, cambian de dirección lentamente ", dijo Farrell." Esto significa que los electrones ligeros se adelantan a los iones pesados y las fuerzas de campo eléctrico resultanteslos iones en el vacío de plasma detrás de Phobos, según nuestros modelos "
El estudio muestra que este vacío de plasma detrás de Phobos puede crear una situación en la que los astronautas y los rovers acumulan cargas eléctricas significativas. Por ejemplo, si los astronautas caminaran sobre la superficie del lado nocturno, la fricción podría transferir la carga del polvo y la roca ende la superficie a sus trajes espaciales. Este polvo y roca es un conductor de electricidad muy pobre, por lo que la carga no puede fluir fácilmente hacia la superficie, y la carga comienza a acumularse en los trajes espaciales.El viento solar y la radiación ultravioleta solar pueden eliminar el exceso de carga en el traje, pero, en el lado nocturno, las densidades de iones y electrones en el vacío de plasma posterior son tan bajas que no pueden compensar o 'disipar' la acumulación de carga.Los cálculos revelaron que esta carga estática puede alcanzar los diez mil voltios en algunos materiales, como los trajes de teflón utilizados en las misiones lunares del Apolo. Si el astronauta toca algo conductor, como un equipo, estopodría liberar la carga, posiblemente similar a la descarga que obtienes cuando barajas una alfombra y tocas la manija de una puerta de metal.
El equipo modeló el flujo del viento solar alrededor de Phobos y calculó la acumulación de carga en el lado nocturno, así como en regiones obstruidas en la sombra, como el cráter Stickney, el cráter más grande de Phobos ". Encontramos que el exceso de carga se acumulaen estas regiones durante todas las condiciones de viento solar, pero el efecto de carga fue especialmente severo a raíz de las erupciones solares como las eyecciones de masa coronal, que son densas y rápidas ráfagas de viento solar ", dijo Farrell.
Este estudio fue un seguimiento de estudios anteriores que revelaron los efectos de carga del viento solar en los cráteres sombreados en la Luna de la Tierra y los asteroides cercanos a la Tierra. Algunas condiciones en Phobos son diferentes a las de los estudios anteriores. Por ejemplo, Phobos obtieneinmerso en el plasma que fluye detrás de Marte porque orbita alrededor de Marte mucho más cerca que la Luna orbita la Tierra. El flujo de plasma detrás de la órbita de Marte también fue modelado.
La investigación fue financiada por la Respuesta dinámica del medio ambiente de Goddard en el centro de Asteroides, la Luna y las lunas de Marte DREAM2, así como el Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar SSERVI, con sede y administrada en el Centro de Investigación Ames de la NASA.en Moffett Field, California.
SSERVI es un instituto virtual que, junto con asociaciones internacionales, reúne a investigadores de ciencia y exploración en un entorno virtual colaborativo. SSERVI está financiado por la Dirección de Misión Científica y la Dirección de Misión de Exploración y Operaciones Humanas en la sede de la NASA en Washington.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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