La startup israelo-statunitense StemRad ha validato le capacità di AstroRad, uno speciale indumento protettivo contro le radiazioni ionizzanti testato in orbita lunare durante la missione Artemis I della NASA. Le misurazioni registrate durante il volo hanno confermato che la protezione offerta equivale a quella del comparto blindato della navicella Orion. Il concetto di fondo cambia la prospettiva ingegneristica classica: anziché aggiungere peso all’intero scafo della navetta, si proteggono in modo mirato gli organi critici dell’equipaggio.
Nei viaggi verso la Luna o Marte, la massa costituisce il vincolo più rigido per i progettisti aerospaziali. Blindare un intero abitacolo richiede tonnellate di materiale protettivo, ma l’organismo umano non risponde alle radiazioni in modo uniforme. Gli sviluppatori hanno quindi concentrato gli strati schermanti su midollo osseo, polmoni, stomaco, colon e apparato riproduttivo, lasciando liberi testa e arti. Questa configurazione selettiva consente di abbattere la dose efficace assorbita fino al 60%, preservando le cellule staminali emopoietiche e diminuendo il rischio oncologico sul lungo periodo.
La barriera fisica è realizzata in polietilene ad alta densità (HDPE), un polimero ad alta concentrazione di idrogeno privo del rischio di perdite tipico delle schermature ad acqua. Per mantenere l’indumento flessibile e permettere all’astronauta di muoversi all’interno del veicolo, il team di StemRad e Lockheed Martin ha suddiviso la struttura in migliaia di aste esagonali. Gli elementi, lunghi da 9 a 60 millimetri e dimensionati secondo la formula di Bethe-Bloch per arrestare le particelle cariche, sono inseriti tra due tessuti elastici garantendo una mobilità fluida.
I risultati dei test su Artemis I e i limiti fisici
L’efficacia reale è stata misurata impiegando a bordo i manichini Helga e Zohar, equipaggiati con migliaia di dosimetri e sottoposti alle radiazioni delle fasce di Van Allen. Sulla base di questi rilievi, le simulazioni Monte Carlo hanno riprodotto l’impatto di tempeste solari storiche: a fronte di un evento analogo a quello di agosto 1972 l’esposizione cala del 60%, mentre con lo spettro più duro dell’evento di ottobre 1989 l’attenuazione si ferma al 40%. Un simile scudo permette di estendere l’attività di volo di un astronauta tra 40 e 193 giorni prima di toccare la soglia massima di 600 millisievert imposta dalla NASA.
La tecnologia mostra comunque dei confini operativi precisi, non potendo bloccare i raggi cosmici galattici ad altissima energia che permeano costantemente il cosmo. Sul fronte ergonomico, il modello inviato nello spazio pesava 26 chilogrammi, una massa simile a un’armatura metallica che avrebbe gravato eccessivamente sull’operatività di bordo. I successivi affinamenti progettuali hanno già permesso di portare il peso finale a 16 chilogrammi senza sacrificare le proprietà di assorbimento, rendendo il capo utilizzabile in modo continuativo durante l’intera fase critica di un brillamento solare.