A NASA está de olho na Lua, com o objetivo de enviar astronautas de volta à superfície lunar até 2026 e estabelecer uma presença de longo prazo lá até a década de 2030. Mas a Lua não é exatamente um lugar habitável para as pessoas.

Raios cósmicos de estrelas e galáxias distantes e partículas energéticas solares do Sol bombardeiam a superfície, e a exposição a essas partículas pode representar um risco para a saúde humana.

Tanto os raios cósmicos quanto as partículas energéticas solares, são partículas de alta energia que viajam perto da velocidade da luz. Enquanto a radiação cósmica galáctica escorre em direção à Lua em um fluxo relativamente constante, partículas energéticas podem vir do Sol em grandes explosões. Essas partículas podem penetrar na carne humana e aumentar o risco de câncer.

A Terra tem um campo magnético que fornece um escudo contra partículas de alta energia do espaço. Mas a Lua não tem um campo magnético, deixando sua superfície vulnerável ao bombardeio dessas partículas.

Durante um grande evento de partículas energéticas solares, a dose de radiação que um astronauta recebe dentro de um traje espacial pode exceder 1.000 vezes a dosagem que alguém na Terra recebe. Isso excederia o limite de vida útil recomendado de um astronauta em 10 vezes.

O programa Artemis da NASA, que começou em 2017, pretende restabelecer a presença humana na Lua pela primeira vez desde 1972. Os pesquisadores no centro CLEAR da Universidade de Michigan, o Center for All-Clear SEP Forecast, estão trabalhando na previsão dessas ejeções de partículas do Sol.

A Lua enfrenta níveis perigosos de radiação em 2024, já que o Sol está se aproximando do ponto máximo em seu ciclo solar de 11 anos. Este ciclo é impulsionado pelo campo magnético do Sol, cuja força total muda drasticamente a cada 11 anos. Quando o Sol se aproxima de sua atividade máxima, até 20 grandes eventos de partículas energéticas solares podem acontecer a cada ano.

Tanto as explosões solares, que são erupções súbitas da radiação eletromagnética do Sol, quanto as ejeções de massa coronal, que são expulsões de uma grande quantidade de matéria e campos magnéticos do Sol, podem produzir partículas energéticas.

Espera-se que o Sol atinja seu máximo solar em 2026, o tempo de lançamento previsto para a missão Artemis III, que pousará uma tripulação de astronautas na superfície da Lua.

Embora os pesquisadores possam acompanhar o ciclo do Sol e prever tendências, é difícil adivinhar quando exatamente cada evento de partículas energéticas solares ocorrerá e quão intenso cada evento será. Os futuros astronautas na Lua precisarão de um sistema de alerta que preveja esses eventos com mais precisão antes que eles aconteçam.

Em 2023, a NASA financiou um centro de excelência de clima espacial de cinco anos chamado CLEAR, que visa prever a probabilidade e a intensidade de eventos de partículas energéticas solares.

No momento, os meteorologistas do Centro de Previsão do Tempo Espacial da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, o centro que rastreia eventos solares, não podem emitir um aviso para um evento de partículas energéticas solares até que realmente detectem uma explosão solar ou uma ejeção de massa coronal. Eles os detectam observando a atmosfera do Sol e medindo os raios X que fluem do Sol.

Uma vez que um meteorologista detecta uma explosão solar ou uma ejeção de massa coronal, as partículas de alta energia geralmente chegam à Terra em menos de uma hora. Mas os astronautas na superfície da Lua precisariam de mais tempo do que isso para buscar abrigo.

Embora os cientistas não entendam totalmente o que causa esses eventos solares, eles sabem que o campo magnético do Sol é um dos principais impulsionadores. Especificamente, eles estão estudando a força e a complexidade do campo magnético em certas regiões da superfície do Sol.

No centro CLEAR, monitora-se o campo magnético do Sol usando medições de telescópios terrestres e espaciais e construiremos modelos de aprendizado de máquina que preveem eventos solares – esperançosamente mais de 24 horas antes de acontecerem.

Com a estrutura de previsão desenvolvida na CLEAR, também se espera prever quando o fluxo de partículas volta a um nível seguro. Dessa forma, os pesquisadores poderão dizer aos astronautas quando é seguro deixar seu abrigo e continuar seu trabalho na superfície lunar.

Artigo originariamente postado no Conversation, sob licença Creative Commons.