Descubren una nueva aleación metálica que resiste altas dosis de radiación y que puede ayudar a construir naves espaciales y colonias más seguras en Marte

Uno de los grandes retos al que nos enfrentamos si queremos llegar a otros planetas es mantener a los astronautas a salvo del bombardeo constante de radiación que les llega del Sol y de otras estrellas durante sus viajes. Un equipo de investigadores acaba de proponer una solución: una nueva aleación de metales para construir naves espaciales que protege 100 veces más de la radiación que las actuales.

El sueño de colonizar otros planetas puede acabar siendo una pesadilla. En el espacio hay dos tipos principales de radiación que son perjudiciales para la salud de los astronautas: las partículas energéticas solares y los rayos cósmicos galácticos, aunque su intensidad depende de la actividad solar. A esta también hay que unir la posible radiación endógena que se genera en el interior de una nave espacial como, por ejemplo, la que pueda producir un pequeño reactor nuclear modular.

Los estudios que se han hecho con astronautas que han pasado en la estación espacial largos periodos han demostrado una reducción en la masa muscular y el tamaño del corazón así como problemas neurológicos y desarrollo de enfermedades como el cáncer. Los científicos ya han advertido que los astronautas bajo esas condiciones solo pueden estar en el espacio por un tiempo inferior a cuatro años, aunque estén protegidos por los gruesos blindajes de sus naves espaciales.

Se han propuesto varias soluciones a este problema, como la de la astrofísica Elena D’Onghia que ha diseñado un sistema portátil que produce un campo magnético mecánico similar al que protege la Tierra de la radiación. Ahora, investigadores de la Universidad de Leoben, en Austria, han dado con una aleación metálica que puede traer naves que protejan 100 veces más contra la radiación que las actuales.

Elegir un material para construir una nave significa tener en cuenta características como su peso —cuanto más ligero menos combustible hace falta para sacarla de la órbita terrestre—, su resistencia térmica, su facilidad de montaje y reparación o su tolerancia a altas dosis de radiación.

Las aleaciones de aluminio que se usan habitualmente para construir las naves espaciales cumplen con muchas de estas características, pero según los investigadores de la Universidad de Leoben, su resistencia a la radiación es insuficiente. Además, durante los viajes y la exposición a la radiación, dicen, se producen daños moleculares que limitan sus propiedades.

Cómo funciona

El equipo de la Universidad de Leoben, liderado por el profesor Stefan Pogatscher, ya creó en 2019 un material con estas características mezclando una aleación de aluminio y magnesio con zinc y cobre y triturándola a presiones extremadamente altas. Esa aleación tenía una estructura más dura con átomos muy apretados que no se modificaba aunque fuera expuesta a altos niveles de radiación. Sin embargo también era demasiado quebradiza como para utilizarla en la construcción de naves espaciales.

Ahora, han descubierto que al calentar esa aleación a más de 200 grados Celsius, los granos que la forman tienen un tamaño nanométrico, en lugar de micrométrico como sucedía antes, lo que le ayuda a mantener la flexibilidad y la resistencia cuando se expone a mucha radiación. «Hemos resuelto este problema de forma que el material no es quebradizo y la fase sigue siendo estable incluso en límites de radiación muy altos», afirma Pogatscher.

Para comprobar el efecto de la radiación en el material, los investigadores utilizaron un microscopio electrónico. Las imágenes descubrieron que la aleación era 100 veces más resistente a las dosis de radiación que una aleación de aluminio llamada 6061 muy utilizada en las naves espaciales. Aunque hay otras, como el Starship de SpaceX, que en su lugar usan aleaciones de acero inoxidable.

Según Pogatscher, la nueva aleación funciona perfectamente para las naves espaciales que tienen que pasar periodos muy largos bajo una irradiación constante o para aumentar la duración de misiones como la del telescopio James Webb o la de las sondas que se han envíado para la exploración del espacio profundo. Además, el investigador cree que el material también podría utilizarse para fabricar reactores nucleares dentro de naves espaciales o en los hábitats que utilizarán los colonos en la Luna o Marte. Eso sí, primero hay que demostrar que esta aleación también puede producirse a gran escala y no solo en las cantidades que han usado los investigadores en el laboratorio.

Fuente: elconfidencial.com