Fuentes de radiación en Marte

Esta pregunta propone construir un satélite para desviar la radiación ionizante solar de Marte. Pero hay dos fuentes de radiación: el sol y 'todo lo demás' (radiación cósmica). ¿Cuánta radiación se puede esperar de estas fuentes en órbita alrededor de Marte?

¿Un escudo que elimina solo la radiación solar (1) da como resultado un entorno sobreviviente, ya sea en órbita o en la superficie de Marte?

1: no solo el satélite de la pregunta vinculada. Podrías construir un barco que tenga un escudo grueso solo en la dirección que mira hacia el sol, por ejemplo.

Realmente no hay una proporción, ya que las partículas energéticas solares varían mucho en el tiempo, así como también son direccionales. Puede tener suerte o mala suerte con las erupciones solares/CME que se le presenten o no durante su viaje.
Estaría feliz con una figura aproximada, pero no soy yo quien diseña las misiones a Marte :-)
Veo que ya está al tanto de los rayos cósmicos, etc., aunque esto aún podría ayudar: en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray : hay algunos temas en la página que tocan la conexión de salud en la Tierra.
La cifra aproximada es que los protones solares pueden variar desde aproximadamente el 0% del fondo de rayos cósmicos galácticos hasta aproximadamente 100.000 veces el fondo de rayos cósmicos durante un evento de protones solares.

Respuestas (1)

Los rayos cósmicos galácticos (GCR, por sus siglas en inglés) proporcionan una radiación de fondo constante que presenta riesgos para la salud de los humanos en la escala de tiempo de un año. Es decir, durante un año con el blindaje típico de una nave espacial, obtendrá del orden de la dosis total de por vida permitida en las ocupaciones de la Tierra. No es realmente un gran problema en absoluto, ya que estás en una aventura única en la vida de proporciones épicas.

Los eventos de protones solares (SPE), por otro lado, son episódicos y enormes, con un rango de hasta 100,000 veces el flujo de los GCR, y cada uno dura del orden de días. Son direccionales y no tan comunes. Pero con un poco de mala suerte, pueden matarte. Fuimos algo afortunados de que ninguna de las misiones Apolo vio eventos importantes de protones solares. Por supuesto, ayudó que las misiones solo duraran una semana o dos.

Mientras volábamos los rovers de Mars Exploration a Marte, experimentamos un evento de este tipo alrededor de Halloween de 2003. Fue el resultado de una de las erupciones solares más grandes jamás observadas. La nave espacial sobrevivió, ya que fue diseñada para eso (a diferencia de los humanos), pero la radiación eliminó nuestros escáneres estelares durante unas dos semanas. Los escáneres estelares estaban viendo miles de estrellas que no eran estrellas, lo que les impedía reconocer patrones de campos estelares. Así que no fue posible realizar giros ni maniobras durante ese tiempo. Varios FPGA también quedaron fuera de servicio debido a problemas de un solo evento, pero pudimos restablecerlos para restaurar su funcionamiento. Aquí hay un gráfico del evento visto por el satélite GOES 11 en la Tierra en ese momento:

GOES 11 Evento de erupción solar del 30 de octubre de 2003

Tenga en cuenta que la escala vertical es logarítmica, mostrando unas 10.000 veces el fondo durante el evento.

En su ubicación, los protones SPE son esencialmente omnidireccionales, por lo que no puede protegerse solo en un lado. La direccionalidad es del orden del 10%, por lo que no hay ayuda allí.

Buena respuesta. ¿Surge la omnidireccionalidad en Marte debido a la naturaleza del campo magnético giratorio del Sol, es decir, independientemente de la ausencia de un fuerte campo magnético del propio Marte?
Se debe principalmente a que la velocidad de los protones individuales es muy alta en comparación con la velocidad de la gota de plasma emitida por el Sol. Entonces, cuando estás dentro de la babosa de plasma, los protones te llegan desde todas las direcciones.
¿Se aplica esto igualmente a la escala de Marte como un todo, es decir, la fluencia SPE es similar para una persona en la superficie, independientemente de si está en el lado iluminado por el sol o en el lado oscuro?
Esto solo se aplica en el espacio profundo. No en una órbita baja de Marte, y ciertamente no en la superficie, con un escudo significativo de la atmósfera.
Sé que nos hemos desviado del hilo original, pero está vinculado a esta pregunta space.stackexchange.com/questions/6060/… (ver la respuesta principal, segundo párrafo, primera oración) y estoy tratando de poner mis pensamientos en orden entre los dos. Para resumir, entonces, ¿se aplica la falta de omnidireccionalidad en la superficie de Marte debido a la atmósfera (es decir, SPE muy reducidos en primer lugar) o debido al efecto de estela de estar cerca de un gran cuerpo viajero? ¿Habría alguna diferencia entre la Luna y Marte?
Estar en la superficie de un cuerpo sin atmósfera corta el flujo a la mitad allí mismo. La atmósfera de Marte tiene un efecto mucho mayor, reduciendo los GCR por un factor de cuatro (según recuerdo) y los protones solares por mucho más. Este resumen proporciona algunos números de grandes erupciones solares.
@MarkAdler, ¿podría explicar un poco la direccionalidad de la radiación? No entiendo completamente su punto sobre la velocidad del protón versus la velocidad del plasma.
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