Riesgos humanos del espacio

En julio de 1969, el mundo miró extasiado cómo dos hombres ponían por
primera vez un pie en la Luna, abriendo la posibilidad de viajar y explorar
otros mundos que no fueran el nuestro.
Como decía Konstantin Tsiolkovski: la Tierra es la cuna de la humanidad, pero
uno no puede quedarse para siempre en la cuna.

MANUEL FERNÁNDEZ 2018
¿A que riesgos se enfrena una persona, que abandona la Tierra en un cohete?

PRESIÓN Y ATMÓSFERA.
En el caso de los paseos espaciales el nitrógeno debe de ser eliminado para
permitir una menor presión en los trajes. Regulacion de los gases. Regulacion
de temperatura y humedad.
ACELERACIONES.
Se mide en fuerza G que en realidad no son una medida de fuerza, sino una
medida intuitiva de aceleración. Está basada en la aceleración que produciría
la gravedad terrestre en un objeto cualquiera en condiciones ideales (sin
atmósfera u otro rozamiento).

ACELERACIONES.
Se producen alteraciones en la visión, opresión torácica, dificultad respiratoria y
desmayo. Un par de cosmonautas por fallo del cohete estuvieron sometidos a
21 ges llegando por ello a desmayarse.
Para el cuerpo humano, la velocidad constante no es problema. De lo hay que
preocuparse es de la aceleración.
Los lanzamientos tripulados se diseñan para mantener en lo posible a las
aceleraciones por debajo de los 4 g.
MICROGRAVEDAD.
RADIACIÓN.

Nuestra Protección.-
La Atmósfera
El Campo Magnético

Es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la capa más externa y menos densa
del planeta. Está constituida por varios gases que varían en cantidad según la presión
a diversas alturas.
En la atmósfera terrestre se pueden distinguir dos regiones con distinta composición,
la homosfera y la heterosfera.
La homosfera ocupa los 100 km inferiores y tiene una composición constante y
uniforme.
La atmósfera terrestre

La heterosfera se extiende desde los 80 km hasta el límite superior de la
atmósfera (unos 10.000 km); está estratificada, es decir, formada por
diversas capas con composición diferente.
80-400 km - capa de nitrógeno molecular
400-1100 km - capa de oxígeno atómico
1100-3500 km - capa de helio
3500-10 000 km - capa de hidrógeno

La relación entre la altitud y la temperatura es distinta dependiendo de la capa
atmosférica considerada: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.
Troposfera.- Su espesor alcanza desde la superficie terrestre (tanto terrestre como
acuática o marina) hasta una altitud variable entre los 6 km en las zonas polares y
los 18 o 20 km en la zona intertropical. En la troposfera suceden los fenómenos que
componen lo que llamamos tiempo meteorológico. La temperatura mínima que se
alcanza al final de la troposfera es de -50°C aprox.

Estratosfera.- Está dispuesta en capas más o menos horizontales (o estratos). Se
extiende entre los 9 o 18 km hasta los 50 km de altitud. A medida que se sube, la
temperatura en la estratosfera aumenta. Se debe a que los rayos ultravioleta
transforman al oxígeno en ozono, proceso que involucra calor: al ionizarse el aire, se
convierte en un buen conductor de la electricidad y por ende, del calor. Es por ello
que a cierta altura existe una relativa abundancia de ozono (ozonosfera) lo que
implica también que la temperatura se eleve a unos –3°C o más.
Se denomina capa de ozono u ozonosfera, a la zona de la
estratosfera terrestre que contiene una concentración
relativamente alta de ozono. Esta capa, que se extiende
aproximadamente de los 15 km a los 40 km de altitud, reúne
el 90% del ozono presente en la atmósfera y absorbe del 97%
al 99% de la radiación ultravioleta de alta frecuencia.

Mesosfera.- Se extiende entre los 50 y 80 km de altura, contiene solo el 0.1 % de la
masa total del aire. Es la zona más fría de la atmósfera, pudiendo alcanzar los −80°C.
Es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella.
línea de Karman

Ionosfera.- En la termosfera o ionosfera (de 69/90 a los 600/800 km), la temperatura
aumenta con la altitud, de ahí su nombre. Si el Sol está activo, las temperaturas en la
termosfera pueden llegar a 1500°C e incluso más altas.
Exosfera.- Los átomos se escapan hacia el espacio. Su límite superior alcanza los 960 e
incluso 1000 km., y está relativamente indefinida. Es la zona de tránsito entre la
atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.

Perigeo: 402 km
Apogeo: 406 km
Altitud orbital 600 km
Viaja alrededor del planeta a unos 27.500 km
por hora y da una vuelta completa alrededor
de la Tierra cada 93 minutos.

Campo magnético terrestre. (campo geomagnético).
Se genera por el movimiento de aleaciones de hierro fundido en el núcleo externo de la
Tierra (la geodinamo).
Se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra
con el viento solar.

Campo magnético terrestre. (campo geomagnético).
Esta magnetosfera protege a la Tierra de los rayos cósmicos que destruirían la
atmósfera externa, incluyendo la capa de Ozono que nos protege de la radiación UV.
Su magnitud en la superficie de la Tierra varía de 25 a 65 µT (microteslas).

Los cinturones de Van Allen
Son zonas de la magnetosfera terrestre donde se
concentran las partículas cargadas.
Áreas en forma de anillo de superficie toroidal en
las que protones y electrones se mueven en espiral
en gran cantidad entre los polos magnéticos.

Son zonas de la magnetosfera terrestre donde se
concentran las partículas cargadas.
Áreas en forma de anillo de superficie toroidal en
las que protones y electrones se mueven en espiral
en gran cantidad entre los polos magnéticos.
El cinturón interno, que es también el más intenso,
se extiende desde, más o menos, los 1.000 km de
altura hasta los 6.000 km por encima del planeta.
El cinturón exterior comienza a 15.000 km de la
superficie y se extiende hasta los 25.000.

El cinturón interior se compondría, principalmente, de protones energéticos (que
proceden de la descomposición de ciertos neutrones, que, a su vez, son el resultado
de las colisiones de los rayos cósmicos contra las capas altas de la atmósfera.
El cinturón exterior está compuesto principalmente de electrones procedentes de las
tormentas geomagnéticas (es cómo se llama a las tormentas provocadas por el
viento solar, que interactúa con el campo magnético de la Tierra).
La sonda Cassini también hizo mediciones de los cinturones de
radiación de Júpiter, aquí puedes ver como variaban en cada
imagen.
Crédito: NASA Jet Propulsion Laboratory (NASA-JPL)

La Anomalía del Atlántico Sur es una región donde los cinturones de radiación de
Van Allen se encuentran a unos cientos de kilómetros de la superficie terrestre. La
intensidad de radiación es más alta que en otras regiones.
La AAS (Anomalía del Atlántico Sur) o SAA (acrónimo en inglés) es producida por una
"depresión" en el campo magnético de la
Tierra en esa zona, ocasionada por el hecho de
que el centro del campo magnético de la Tierra
está desviado de su centro geográfico en 450 km.
(diámetro 12.742 km )

La estación espacial internacional, requirió de un blindaje extra para afrontar este
problema.
El telescopio espacial Hubble no efectúa observaciones al pasar por esta región,
salvo por algunas observaciones especializadas y poco frecuentes con la Cámara
de Gran Angular 3 (WFC3).
La AAS a una altura aproximada de 560 km de la superficie terrestre
La Anomalía del Atlántico Sur. Se inicia a unos 200 km aprox. de la superficie del
planeta.

Bruce McCandless flotando en órbita con un traje espacial
La GravedadDisminución de

La gravedad depende de la masa y es directamente proporcional a la masa e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dos cuerpos.
La Gravedad

La ausencia de gravedad en el espacio exterior realmente no es cierta, ya que la
gravedad se encuentra en todas partes.
La fuerza de gravedad del Sol alcanza todo el Sistema Solar y más allá,
manteniendo los planetas en sus órbitas. La gravedad de la Tierra mantiene la Luna
y los satélites artificiales orbitando alrededor de la misma (equilibrio que se produce
entre las fuerzas centrífugas y centrípetas).
La gravedad cero realmente no existe. La fuerza de la
gravedad entre galaxias, sería muy débil, pero nunca
llegaría a un punto cero, esto causa con frecuencia
que orbiten entre ellas.
La Gravedad

La razón por la que los astronautas sienten menos gravedad en sus viajes
espaciales, se encuentra en su situación comparada a la de su nave espacial.
En la Tierra sentimos el peso debido a que la gravedad nos atrae mientras
hacemos presión sobre el suelo, que nos impide caer más al fondo.
La Gravedad
En la EEI la fuerza de la gravedad sigue
siendo del 90% de la que tenemos en la
superficie de nuestro planeta.

Cualquier estación espacial en órbita alrededor de la
Tierra cae lentamente hacia el planeta.
Como la estación y las personas que hay en la misma
descienden a la misma velocidad, (2 km de altitud cada
mes), los astronautas no hacen presión sobre nada, por
lo que se sienten más ligeros.
La Gravedad

Los efectos de la ingravidez
Síndrome de adaptación espacial o SAS. Surge mientras el sistema vestibular se
adapta a la ingravidez.
Algunos síntomas del SAS con: náuseas, vómito, vértigo y dolor de cabeza.
El primer caso de SAS fue reportado por el cosmonauta Gherman Titov en 1961.
Desde entonces, el 45% de las personas que han ido al espacio han sufrido esta
enfermedad.
La duración varía, pero raramente ha durado más de 72 horas, después de las cuales
el cuerpo se ajusta al nuevo ambiente.

La NASA mide el SAS usando la "escala Garn", llamada así por el Senador
americano Jake Garn, quien enfermó durante la misión STS-51-D y fue la peor
registrada.
Un "Garn" es equivalente al caso más severo de enfermedad espacial.
Estudiando cómo los cambios pueden afectar el balance en el cuerpo humano, la
NASA espera desarrollar tratamientos que puedan ser usados en la Tierra y en el
espacio para corregir los problemas de balance.
Hasta entonces, los astronautas dependen de la medicación, como la midodrina y
parches anti náusea, ya que el vómito en el espacio puede ser fatal.

Pérdida de masa muscular.- El músculo esquelético no se requiere para
mantener la postura. Algunos músculos se atrofian rápidamente, y sin ejercicio
regular, los astronautas pueden perder hasta el 20% de su masa muscular en los
primeros 10 días.
En la ISS, los astronautas hacen dos horas y media de ejercicio
al día, seis veces por semana.

Osteoporosis.- El metabolismo de los huesos también cambia.
Normalmente, el hueso se establece en la dirección de la tensión, sin embargo, en
un ambiente de microgravedad hay muy poca tensión. Esto resulta en una pérdida
de tejido de los huesos, aproximadamente 1.5% al mes. (1 día en microgravedad
igual a un mes de reposo en tierra).
El desequilibrio entre osteoblastos y osteoclastos produce niveles elevados de calcio
en la sangre por la pérdida de hueso.
Después de un viaje de 3 a 4 meses en el espacio, se necesitan de 2 a 3 años para
recuperar la densidad de los huesos.

Redistribución de fluidos.- El cuerpo está hecho de 60% de agua, mucha de ella
intra-vascular e intra-celular.
En un ambiente de microgravedad, los fluidos son inmediatamente re-distribuidos
a la parte superior del cuerpo resultando en un daño en los vasos del cuello, cara
hinchada y congestión nasal que puede permanecer durante todo el viaje. Hay una
disminución de plasma en la sangre de alrededor del 20%.
https://es.wikipedia.org/wiki/Efectos_del_viaje_espacial_en_el_cuerpo_humano#Los_efectos_de_la_ingravidez

En la ingravidez, los líquidos se reparten de forma similar entre la parte inferior
y superior del cuerpo, lo cual tiene sus consecuencias fisiológicas.
Uno de los efectos más peligrosos ocurre sobre los pulmones (disminuyendo su
función).
También la deshidratación del cuerpo, se inhibe la sensación de sed del
astronauta.
Se ralentizan los movimientos intestinales y disminuye sensiblemente la
frecuencia de la defecación.

Otra consecuencia es el incremento del tamaño del corazón debido al
aumento del volumen sanguíneo en cada latido, incrementando de esta
manera la presión cardíaca que conlleva a una hipertrofia del miocardio.
Por suerte este efecto no es ilimitado, es decir, el corazón no crece y crece
imparablemente, sino que pasado un tiempo se estabiliza en un tamaño
máximo.

Alteración de la visión.- Al aumentar la cantidad de fluidos en la parte superior del
cuerpo, los astronautas experimentan presión intracraneal.
Esto parece aumentar la presión detrás de los ojos, afectando su forma y oprimiendo
ligeramente el nervio óptico.
Este efecto se descubrió en un estudio en 2012 usando escáneres de MRI de
astronautas que habían regresado del espacio después de un mes.
Estos problemas con la vista pueden ser un problema mayor para futuras misiones
espaciales, incluyendo las misiones tripuladas a Marte.

Alteración del gusto.- La razón no se conoce con certeza. Los astronautas
generalmente escogen comidas con sabor fuerte para combatir la pérdida del gusto.
Otros efectos físicos.- Después de dos meses, callos de los pies comienzan a
caerse y dejan piel nueva. Las partes superiores de los pies se vuelven ásperas y
dolorosamente sensitivas. Las lágrimas no caen cuando son expulsadas al llorar, se
mantienen unidas en una bola. Otros efectos físicos como el dolor de espalda y
abdominal son comunes por el reajustamiento a la gravedad.
Efectos psicológicos del vuelo espacial.- Los efectos psicológicos de vivir en el
espacio no han sido claramente analizados, pero existen analogías terrestres, como
las estaciones de investigación en el Ártico y en submarinos.

Otros efectos significativos.- incluyen el deterioro de la función hepática: el
hígado se vuelve graso y comienza un proceso de fibrosis.
La disminución de las funciones del aparato circulatorio (la sangre se concentra en la
mitad superior del cuerpo por falta de gravedad), una bajada en la creación de
eritrocitos, el debilitamiento del sistema inmunológico.
Crecimiento del tejido entre las vértebras al despresionarse la columna por falta de
gravedad, lo que hace a los astronautas que llevan mucho tiempo en el espacio
volver inusitadamente más altos a la Tierra.
Se eleva en 1ºC su temperatura cuando se pasan al menos 2 meses.

Otros efectos significativos.-
La bacteria E. Coli fue cultivada en la ISS y tratada en diversas concentraciones con
sulfato de gentamicina que la mata en tierra con menores cantidades. Allí, la
bacteria, que cambia de forma en la microgravedad, mostró respecto al grupo de
control terrestre un incremento celular de 13 veces, pero una reducción del volumen
del 73%, y por tanto de la superficie celular.
Algunas partes en la Estación Orbital necesitan mucha más limpieza... Un estudio
concreto al respecto realizado sobre 15 lugares de la ISS, y del que se informa en
2017, indica la existencia de miles de especies de bacterias y que las mismas son en
general similares a las de cualquier hogar terrestre.
La microgravedad rebaja en un 94 % los ronquidos, probablemente debido a una
mayor relajación muscular en boca y garganta y una menor retracción de la lengua.

Las perspectivas de futuro para el desarrollo fisiológico de posibles futuras
generaciones de niños en el espacio no son muy alentadoras.
La gravedad es pues, hoy por hoy, un factor necesario para el crecimiento humano.
En ratas, se registran alteraciones de las interconexiones de las neuronas de modo
intenso y continuo en el desarrollo del cerebro hasta la época adulta.
En humanos, los problemas de la madre con atrofia del sistema óseo y muscular es
muy posible que impidieran el parto y no es nada descabellado pensar que el
desarrollo embrionario no sería normal.

¿Cómo se maneja la menstruación en el espacio?
Mientras la mayoría de los sistemas en el cuerpo humano son fuertemente afectados
durante los vuelos espaciales, parece que el ciclo menstrual femenino no cambia en
absoluto.
El matrimonio de cosmonautas
Nikolayev y Terechkova, que
habían realizado
respectivamente un vuelo en
1962 y 1963, fueron
“invitados” a casarse y procrear
a instancias de los mandatarios
del Kremlin. Tuvieron una hija
Elena.

Los hermanos Kelly (Scott y Mark Kelly), antes de que el espacio los separara.

El líquido se redistribuye y engorda la cara. (En total, unos dos litros de
fluido suben desde las piernas a la cabeza).
Miopía espacial. (Hasta un 80% de los astronautas regresan del espacio con
miopía, por exceso de LCR)
Pérdida de masa ósea y muscular. (sin ejercicio en la Tierra se pierde 1% de
masas ósea, en el espacio en 1 mes)
Daños en hígado y riñón. (no se ha observado en los astronautas, sino en
ratones)
Crecemos. (hasta un 3%)
Kelly no fue el único en pasar 340 días en el
espacio, su colega ruso Mikhail Kornoenko lo
acompañó.

Cambios en el cerebro. (alteración de regiones cerebrales por cambios en la
presión del LCR)
Riesgo de demencia?. (en ratones, ansiedad, confusión fallos de memoria)
Peligro de cáncer. (radiación equivalente a 5.250 vuelos de Los Ángeles a
Nueva York).
Cambios en la flora intestinal. (alteración del equilibrio entre
Firmicutes y Bacteroidetes)
¿Células más jóvenes? (alargó los telómeros de sus células)

Efectos biológicos de la radiación
Dependen del:
Tipo de radiación, su intensidad y tiempo de exposición.

La radiactividad es la emisión espontánea de radiación por algunos
elementos químicos o sus compuestos. A estos elementos, se les llama
radiactivos y la radiación emitida puede ser de tres tipos:
- Alfa: consta de dos protones y dos neutrones. Su alcance es del orden de
cm de aire. Una hoja de papel las para.
- Beta: son electrones o positrones. Su alcance es de metros, en el aire.
- Gamma: no son partículas, son ondas electromagnéticas. No tienen carga
ni masa.
RADIACIONES IONIZANTES

Efecto fotoeléctrico.
El fotón se encuentra con un electrón del
material en cuestión, transfiriéndole toda
su energía, desapareciendo el fotón
original.
Efecto Compton
El fotón choca contra un electrón, el
electrón solo adquiere parte de la
energía del fotón, el resto de la
energía se la lleva otro fotón de menor
energía y desviado.
Formacion de pares
Sucede cuando un fotón se acerca al campo eléctrico de un
núcleo, el fotón se convierte en un par electrón-positrón

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres
vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.
Mecanismos de interacción de la radiación ionizante.
Las radiaciones ionizantes (rayos X, neutrones, protones, partículas a y ß y rayos
gamma) producen lesiones en los tejidos directamente (efecto directo) o mediante
reacciones secundarias (efecto indirecto).

Dosis efectiva: Compara distintas partes del
cuerpo (factores de ponderación de diferentes
órganos y tejidos) y convierte todas las dosis en
una dosis equivalente para todo el cuerpo.
Unidad Sv (Sievert).

Efectos generales de la radiación:
- La interacción de la radiación en la célula tiene lugar al azar (carácter
probabilístico).
- La cesión de la energía a la célula ocurre en un tiempo muy corto (10-17 ms).
- No existe ningún componente celular por el que la radiación presente
apetencia o afinidad.
- La lesión que se produce es inespecífica.
- Existe un periodo de latencia entre la irradiación y la aparición de las lesiones,
que varía según la dosis recibida.

Los efectos que produce la radiación se agrupan en dos clases: no estocásticos
o deterministas y estocásticos.
Los efectos no estocásticos sólo se producen cuando la dosis alcanza un valor
umbral determinado, su gravedad depende de la dosis recibida y su aparición
es inmediata (ej. radiodermitis).

Los efectos que produce la radiación se agrupan en dos clases: no estocásticos
o deterministas y estocásticos.
Los efectos no estocásticos sólo se producen cuando la dosis alcanza un valor
umbral determinado, su gravedad depende de la dosis recibida y su aparición
es inmediata (ej. radiodermitis).
Por el contrario, los efectos estocásticos no precisan umbral, la probabilidad de
que aparezcan aumenta con la dosis y suelen ser graves y de aparición tardía
(ej. cáncer radioinducido).

Desde el punto de vista biológico, los efectos pueden ser somáticos, cuando
aparecen en el sujeto que recibe la radiación, o genéticos, cuando aparecen en su
descendencia en virtud de la lesión que recibieron las células germinales de los
progenitores.
Radiosensibilidad
Indica la mayor o menor afectación celular de los diversos tejidos bajo la acción de
las radiaciones ionizantes.
Tejidos altamente radiosensibles: órganos reproductores como los ovarios y los
testículos, la glándula tiroidea, la médula ósea y el epitelio intestinal.

Efectos Biológicos
Los efectos Biológicos dependen de :
La radiosensibilidad del tejido que afectan.
Calidad y cantidad de la radiación.
Tiempo de exposición.
Cantidad de masa irradiada.
La radiosensibilidad es mayor para las células altamente reproductivas, más
oxigenadas y menos diferenciadas.
Mayor sensibilidad: Linfocitos. Médula ósea. Gónadas.
Moderada sensibilidad: Piel. Vasos sanguíneos. Huesos.
Menor sensibilidad: Hígado. Tiroides. Cerebro. Tejido nervioso
DOSIS MEDIA LETAL: 4,5 Sieverts = 450 rems.
DOSIS LETAL: 7,5 Sieverts = 750 rems.

La dosis media, para la población
española, se ha estimado en un total
de 3,7 mSv (miliSievert) cada año,
aunque se producen amplias
variaciones.
De ellos 2,4 mSv (valor medio
mundial según el UNSCEAR) se deben
a la radiación natural, que existe
desde siempre y no ha sido producida
por ninguna actividad humana
(denominado fondo radiactivo natural).

Dosis máxima de radiación de los astronautas.
Usando esta norma, la NASA calcula la cantidad de radiación máxima que un
astronauta debería recibir en 10 años de servicio (basados en cálculos
aproximados, sin mucha estadística disponible):
Hombres de 25 años: 0,7 Sv; Mujeres de 25 años: 0,4 Sv
Un vuelo a Marte de dos años supone recibir una dosis de radiación en torno a
80 veces superior a la máxima recomendable internacionalmente.

Radiación cósmica
Trabajadores profesionalmente expuestos:
Limite de dosis:
Total anual:50msv
Dentro de la ISS suelen mantenerse en el rango de 0,4-1,1 mSv al
día, incluyendo los efectos del blindaje.
Las expediciones de larga duración permanecen seis meses en
órbita, así que la dosis equivalente alcanza valores de 70-500 mSv
al año.

Efectos de la radiación en el espacio
En la superficie terrestre estamos protegidos por la atmósfera y el campo magnético
terrestre. Los astronautas que viven en la estación espacial internacional (ISS) no
tienen la atmósfera para protegerse, pero sí gozan de la protección de la magnetosfera
de la Tierra.
¿qué entendemos por radiación en el espacio?
Las fuentes de radiación fuera de nuestro planeta son
el Sol y los rayos cósmicos.
El Sol emite radiación ionizante en forma de luz
ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
Pero lo que nos preocupa realmente es el flujo continuo
de radiación en forma de partículas.

Las partículas que proceden del Sol (‘viento solar’), son principalmente protones y, en
menor proporción, partículas alfa (núcleos de helio) e iones pesados.
Las partículas del viento solar tienen una energía relativamente baja, de 1 a 10 (keV)
y son relativamente fáciles de parar, pero de vez en cuando el Sol emite grandes
cantidades de partículas mucho más energéticas (por encima de 10 MeV) y por tanto,
peligrosas.
NOTA: Un eV es la energía que tiene un electrón cuando se
acelera mediante un voltaje de un voltio.

Estos sucesos se denominan SPE (Solar Particle Event), pero son más conocidos como
‘tormentas solares’.
Los SPE están asociados a las fulguraciones (liberación súbita e intensa de radiación
electromagnética en la Cromosfera del Sol) y a las eyecciones de masa coronal (CME),
(onda hecha de radiación y viento solar que se desprende del Sol en el periodo
llamado Actividad Máxima Solar), dos fenómenos muy violentos que sufre nuestra
estrella esporádicamente

Durante una tormenta solar, se expulsan y se expanden por todo el Sistema Solar
millones de toneladas de plasma y partículas cargadas, junto con gran cantidad de
rayos X y gamma.
La tormenta solar más fuerte registrada hasta el momento fue en 1.859, y se conoce
como el evento Carrington.
La tormenta solar con mayores pérdidas económicas fue la de 1.989, que dejó sin
electricidad a más de 7 millones de personas en Quebec.

Los rayos cósmicos o GCR (Galactic Cosmic Rays), están compuestos mayoritariamente
por protones (en un 90%). Sin embargo, son muy energéticos, puesto que se mueven a
velocidades cercanas a la de la luz.
Los protones de alta energía son peligrosos, pero los núcleos pesados (el 1% de los
rayos cósmicos) son el verdadero problema.
Estos núcleos, también conocidos como iones HZE (alto (H) número atómico (Z) y
energía (E)). Sobre todo son núcleos de oxígeno, magnesio, carbono, silicio y hierro. Son
una incógnita en cuanto a sus efectos.

Conocemos bastante bien las consecuencias sobre el cuerpo humano de la radiación
gamma o partículas como los protones y electrones, pero no así qué daños causan
estos núcleos relativistas al atravesar nuestro cuerpo.
Las partículas pesadas son "mucho más enérgicas (millones de MeV ) que los protones
típicos acelerados por las erupciones solares (decenas a cientos de MeV)".
Los iones HZE pueden por lo tanto penetrar a través de gruesas capas de blindaje y
tejido corporal, "rompiendo las cadenas de moléculas de ADN, dañando genes y
matando células"
Los diferentes efectos fisiológicos según el tipo de radiación para una misma dosis se
tienen en cuenta con el llamado factor de calidad, Q.
Los rayos X tienen un Q igual a 1, pero para los rayos cósmicos se suelen asociar
factores del orden de 3,7.

Los dos tipos de radiación se complementan en el tiempo, ya que los sucesos SPE
son más frecuentes durante el máximo de actividad solar, justo cuando la mayor
intensidad del campo magnético del Sol reduce el flujo de rayos cósmicos y
viceversa.
Otra fuente de radiación es la radiación atrapada en la propia magnetosfera, los
famosos cinturones de radiación de Van Allen.
La estación espacial y el resto de misiones tripuladas orbitan por debajo de los
cinturones principales, pero aún así sufren el choque de partículas capturadas por
la magnetosfera terrestre, sobre todo al pasar por la Anomalía del Atlántico Sur.

Carcinogénesis por radiación espacial
El Phantom Torso, (ISS), está diseñado para medir los efectos de la radiación en
órganos dentro del cuerpo. El torso es equivalente en altura y peso a un adulto
promedio.
Contiene detectores de radiación que medirán, en tiempo real, cuánta radiación
reciben diariamente el cerebro, el tiroides, el estómago, el colon, el corazón y el
pulmón. Los datos serán importantes para vuelos espaciales de mayor duración.

Uno de los obstáculos principales a los viajes interplanetarios es el riesgo de cáncer
causado por la exposición a la radiación. Los principales contribuyentes son:
-Las grandes incertidumbres asociadas con las estimaciones de riesgo de cáncer.
-La falta de contramedidas simples y efectivas y
-La incapacidad para determinar la efectividad de las contramedidas.

Los parámetros operacionales que deben optimizarse para ayudar a mitigar estos
riesgos incluyen:
-Duración de las misiones espaciales
-Edad del equipo
-Género de tripulación
-Blindaje (hidrógeno líquido es 2,5 veces mejor que el aluminio)
-Contramedidas biológicas (Los antioxidantes se usan para prevenir el daño
causado por lesiones por radiación).

En estudios sobre poblaciones expuestas accidentalmente a la radiación (como
Chernobyl , sitios de producción e Hiroshima y Nagasaki ).
Muestran una fuerte evidencia de morbilidad por cáncer y riesgos de mortalidad en
más de 12 tipos de tejido.
En adultos que se han estudiado, se incluyen varios tipos de leucemia , incluida la
leucemia mieloide y el linfoma linfático agudo , así como los tumores de pulmón,
mama, estómago, colon, vejiga e hígado .
Dosis máxima de radiación de los astronautas.
La NASA tiene la norma por la cual en 10 años de servicio, un astronauta no
debería recibir más radiación que la que incrementaría en un 3 % la probabilidad
de sufrir en el futuro un cáncer.

Otra variable es el riesgo adicional de cáncer de mama, ovarios y pulmones en las
mujeres.
También hay evidencia de un riesgo decreciente de cáncer causado por la radiación
a medida que aumenta la edad.
Un vuelo a Marte de dos años supone recibir una dosis de radiación en torno a 80
veces superior a la máxima recomendable internacionalmente.

Presentación
Máxima
incidencia
Declinación
Leucemias 4-5 años 10 años 30 años
Tiroides
Mama
Pulmón
4-5 años 20 años >40 años
Períodos de latencia del cáncer radioinducido

Comparación de las dosis de radiación:
incluye la cantidad detectada en el viaje de
la Tierra a Marte.

En los vuelos aéreos, donde la altura hace que la radiación incidente sea
superior, se ha mostrado un riesgo superior, sobre todo en el cromosoma 7
relacionado con la leucemia mieloide.
Así que las tripulaciones aéreas, por su frecuencia de vuelos (larga exposición
a la radiación cósmica) unido a la falta de blindaje adecuado de los aviones,
tiene una probabilidad superior de contraer el citado mal; la mielodisplasia ha
sido estadísticamente estudiada en estos colectivos mostrando un mayor
número de casos de lo normal.

LA MEDICINA ESPACIAL
La medicina espacial se define como la rama de la medicina que trata los
efectos del vuelo espacial sobre el cuerpo humano y la prevención y cura de las
disfunciones fisiológicas y psíquicas producidas por los mismos, ampliando las
perspectivas de los vuelos y especialmente los de sucesiva mayor duración.
La Medicina Aeroespacial en España es una especialidad propia del Ejército del
Aire, único ambiente que la justifica plenamente y para la que se han invertido
importantes recursos. Desde su creación, el sistema de formación se ha
desarrollado y consolidado en el Centro de Instrucción de Medicina Aeroespacial
(CIMA).

Un estudio de la Universidad Estatal de Florida publicado en la revista Scientific
Reports sobre los astronautas Apollo que fueron a la Luna, dado a conocer en 2016,
analizando las posibles consecuencias de la radiación espacial, incluyó afecciones
cardiovasculares. Destaca que al cabo del tiempo el 43% de tales hombres había
muerto por problemas de este tipo. El riesgo respecto a otros astronautas que no
fueron a la Luna resulta ser más de 4 veces mayor.
El estudio llevado a cabo en 2012 con la sonda Curiosity en su viaje a Marte
permitió establecer una equivalencia de la radiación recibida en un viaje a tal
planeta (sin contar la estancia allí) a la de una tomografía axial computerizada
(TAC) cada 5 o 6 días. Con ello, algunos apuntan que el riesgo de tener cáncer
podría incrementarse en un 3,3%.

REFLEXIÓN:
¿Y si el futuro nos trae una adaptación humana al espacio? La gravedad
condiciona hasta ahora toda la fisiología humana.
¿Cómo será el futuro hombre del espacio? Cuando pasan cientos de
generaciones, y haya (¿las habrá?) colonias en planetas y sus satélites, la baja
gravedad o la microgravedad, ¿darán lugar a una nueva fisiología humana?
Hoy es dudoso, pero si así fuera, tal como son las tendencias que marca la
microgravedad, el hombre tenderá a ser de piernas muy débiles y delgadas, de
largos y voluminosos brazos (pero no más fuertes) y cabeza y parte superior del
cuerpo acrecentada (el cerebro seguirá aumentando)……….
…………..el homo sapiens cósmicus...?

Mars Science Laboratory ( MSL ) es una sonda espacial robótica a Marte lanzada
por la NASA el 26 de noviembre de 2011, que aterrizó con éxito a Curiosity , un
rover de Marte , en Gale Crater el 6 de agosto de 2012.
Los objetivos generales incluyen investigar la habitabilidad de Marte, estudiar su
clima y geología y recopilar datos para una misión tripulada a Marte y en especial
las dosis de radiación recibidas.

Noticia sobre aumento de altura en viajes espaciales:
https://elpais.com/elpais/2018/01/10/ciencia/1515596656_020248.html
Problemas en estancias en Marte:
http://danielmarin.naukas.com/2018/01/03/la-radiacion-y-los-viajes-tripulados-a-marte-barrera-infranqueable-o-riesgo-asumible/
Medicina espacial: ( http://www.cosmonautica.es/0.html)
http://www.cosmonautica.es/23.html
Avances en Medicina por la investigación aeroespacial:
http://www.semae.es/wp-content/uploads/2010/12/SEMA-CArrera-Espacial-En-2011.pdf
Como proteger a los astronautas de las radiaciones:
http://danielmarin.naukas.com/2013/01/17/como-proteger-a-los-astronautas-de-la-radiacion-en-misiones-interplanetarias/
Los viajes espaciales y el cuerpo humano:
https://es.wikipedia.org/wiki/Efectos_del_viaje_espacial_en_el_cuerpo_humano
Por que flotan los astronautas:
http://cienciadesofa.com/2014/05/por-que-flotan-los-astronautas.html
La fiebre del astronauta:
https://www.investigacionyciencia.es/noticias/fiebre-en-el-espacio-16009?utm_source=boletin&utm_medium=email&utm_campaign=Del+6+al+12+de+Enero
Gravedad en el espacio:
http://www.blogodisea.com/existe-gravedad-en-el-espacio.html
Medicina aroespacial:
http://www.cosmonautica.es/23.html#_sepre
Bibliografía

Riesgos humanos del espacio

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (19)

Similar a Riesgos humanos del espacio

Similar a Riesgos humanos del espacio (20)

Más de Astromares

Más de Astromares (20)

Último

Último (20)

Riesgos humanos del espacio