Hidrogel Absorve os Raios Cósmicos para Proteger os Astronautas no Espaço

Ilustração de raios cósmicos a atingir o campo magnético da Terra. ESA

O hidrogel é comummente encontrado em artigos do quotidiano, como lentes de contacto, pensos para queimaduras e gel para o cabelo. No futuro, poderá também servir de barreira protetora contra a radiação cósmica nociva para os astronautas em missões espaciais de longa duração.

A exposição à radiação é um risco significativo nas viagens espaciais. Para além da atmosfera terrestre, os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) recebem aproximadamente 72 milisieverts (mSv) de radiação cósmica durante uma missão de seis meses – comparável a vários anos de exposição na Terra.

Riscos acrescidos de radiação numa missão a Marte

O risco é ainda maior numa missão planeada a Marte, onde a nave espacial viajará para além do campo magnético protetor da Terra. Ao longo de uma viagem de três anos, a tripulação poderá ser exposta a mais de 1.000 mSv de radiação – quase 200 vezes mais do que na Terra.

Infografia sobre a radiação espacial. ESA

O aumento da velocidade pode ajudar a reduzir a exposição à radiação, mas a principal defesa é um escudo eficaz que absorva a radiação nociva. A água, com a sua densidade e abundância de átomos de hidrogénio, é particularmente boa neste aspeto. Revestir uma nave espacial com tanques de água seria uma solução simples.

Desafios da utilização de água líquida como proteção

No entanto, o estado líquido da água apresenta desafios. Sob a gravidade, pode deslocar-se de forma imprevisível e, em microgravidade, move-se livremente, criando lacunas na proteção. Pior ainda, as fugas podem provocar problemas graves, desde curto-circuitos nos sistemas eléctricos até ao risco invulgar de os astronautas se afogarem no espaço.

Os investigadores do Grupo de Química de Polímeros e Biomateriais (PBM) da Universidade de Ghent propõem uma solução: aprisionar a água num polímero superabsorvente (SAP) altamente absorvente. Este material absorve rapidamente a água, expandindo-se até várias centenas de vezes o seu peso seco para formar um hidrogel. Utilizando a impressão 3D, este hidrogel pode ser moldado numa proteção eficaz contra a radiação.

Hidrogel que absorve água. SCE

Hidrogel para proteção de naves espaciais e fatos espaciais

De acordo com a Agência Espacial Europeia (ESA), este hidrogel pode servir como um escudo estável e à prova de fugas para naves espaciais e até ser incorporado em fatos espaciais. Isto é crucial, uma vez que uma nave espacial bem protegida oferece pouca proteção quando um astronauta sai para o exterior. Um fato forrado com hidrogel permitiria caminhadas espaciais e EVAs planetárias mais longas. Mesmo que fosse perfurado, o material manter-se-ia no lugar, dando tempo ao utilizador para regressar a um local seguro. Poderia também funcionar como uma barreira auto-vedante, semelhante à tecnologia utilizada nos depósitos de combustível dos aviões militares.

“Existe uma procura contínua de materiais leves de proteção contra as radiações”, afirmou Peter Dubruel. “Na nossa atividade Discovery, demonstrámos com êxito que os hidrogéis são seguros para utilização no espaço. Agora, neste projeto de acompanhamento, estamos a explorar diferentes técnicas para moldar o material em estruturas 3D e aumentar a produção, aproximando-nos da aplicação industrial.”

Leia o Artigo Original: New Atlas

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