¿Qué reducción, si es que hay alguna, en la exposición a la radiación proporciona la atmósfera de Marte?

En el libro "The Case for Mars", citado en esta respuesta , se cita un estudio que afirma que se produce una radiación REM de 20 a 50 debido a los rayos cósmicos en el espacio profundo. Parece probable que la atmósfera de Marte lo reduzca un poco. ¿En cuánto reducirá la radiación la atmósfera de Marte?

Respuestas (1)

Encontré en SpaceMath ( http://spacemath.gsfc.nasa.gov ) un documento que indica que la densidad de una atmósfera planetaria se define por la función exponencial:
norte ( z ) = norte ( 0 ) mi z / H

donde H es la altura de escala del gas.

La cantidad de blindaje superficial para la radiación que llega desde la dirección de 90° (vertical) se obtiene evaluando la integral de N(z), que da como resultado:

Blindaje equivalente = norte ( 0 ) H

Los valores enumerados en ese documento son:

  • Marte: D = 0,020 kg/m3 x 11,1 km = 22 g/cm2

  • Tierra: D = 1,2 kg/m3 x 8,5 km = 1.020 g/cm2

Podemos extraer:

  • Marte:

    • N(0) = 0,020 kg/m3
    • H = 11,1 km
  • Tierra:

    • N(0) = 1,2 kg/m3
    • H = 8,5 km

Haciendo de nuevo las matemáticas con todos los pasos:

  • Marte:

ES = 0.020 k gramo metro 3 11.1 k metro = 0.020 k gramo metro 3 11100 metro = 0.020 k gramo metro 2 11100 = 222 k gramo metro 2 = 222000 gramo metro 2 = 222000 10000 gramo C metro 2 = 22.2 gramo C metro 2

  • Tierra :

ES = 1.2 k gramo metro 3 8.5 k metro = 1.2 k gramo metro 3 8500 metro = 1.2 k gramo metro 2 8500 = 10200 k gramo metro 2 = 10200000 gramo metro 2 = 10200000 10000 gramo C metro 2 = 1020 gramo C metro 2

Otros valores para comparar:

  • a bordo de la ISS: 10 gramo C metro 2
  • Suite espacial Apolo: 0.1 gramo C metro 2

Vale la pena señalar que un cuerpo desnudo en la superficie de Marte recibe la mitad de la radiación de un astronauta a bordo de la ISS.

También vale la pena señalar que para obtener un blindaje equivalente de toda la atmósfera terrestre mediante el uso de un blindaje de agua, solo se requiere un espesor de 10 metros (dado que la densidad del agua es de 1000 kg m3, en comparación con 1,2 kg/m3 para la atmósfera terrestre).

( R mi a r t h = 6378 kilometros, R METRO a r s = 3374 kilometros)

En formato tabular:

N0 (kg/m3) H (km) ES (g/cm2) Radiación recibida (normalizada a la Tierra)
Marte 0.020 11.1 22.2 x45
Tierra 1.2 8.5 1020 1
Luna (en la suite espacial) - - 0.1 x10200
EEI - - 10 x102
El documento al que te refieres es este: spacemath.gsfc.nasa.gov/Calculus/3Page24.pdf Sin embargo, solo se ocupa de la densidad de la materia, por lo que los números no son directamente comparables debido a la reducción de la radiación incidente dentro del campo magnético de la Tierra. y diferente composición atmosférica. Solo es bueno como aproximación de primer orden, para valores precisos todavía estamos esperando datos de mediciones oficiales de MSL RAD mars.jpl.nasa.gov/msl/mission/instruments/radiationdetectors/… con algunos resultados preliminares ya publicados, por ejemplo, spaceflight101. com/msl-rad-ciencia-informes.html
Por cierto, la integral da la respuesta incorrecta, y no es necesario integrar de todos modos. Todo lo que necesitas es la presión superficial y la aceleración de la gravedad para obtener la masa de la columna de aire de arriba. La presión donde se encuentra es simplemente el peso de la atmósfera sobre usted (cuando está en equilibrio hidrostático, lo cual es una buena suposición). Divide el peso por unidad de área (la presión) por la aceleración de la gravedad para obtener la masa por unidad de área.
Rechazar el formateo atroz y destrozar las unidades de manera caótica. Esta publicación cambia aleatoriamente de unidades de volumen a unidades de área (cm³ a ​​cm²), utilizando abreviaturas de unidades ambiguas que no cumplen con el SI ("gm" no significa "gramo" y, por lo tanto, no es equivalente a "g"). Intenté recuperar esto sugiriendo una edición, pero me di por vencido porque ni siquiera puedo entender cuál era la intención del autor en su mayor parte.
@ usuario47149 Reformateado
@jumpjack Votos cambiados, gracias.