Missioni lunari, pellicole fotografiche e radiazioni

@Tommy77:

La fascia di van Allen interna,tranne nel caso dell'anomalia del Sud-Atlantico,si estende dai 1000 ai 6000 km di altezza....l'apogeo di Gemini 10 è stato 760km c. ..per cui,diciamo stando ai dati,che solo Gemini 11 con un apogeo di 1368 km...ha potuto ''tastare'' da vicino la fascia ''interna''..quella piccolina

Sì, ma Gemini 10 è passata proprio attraverso l’anomalia del Sud Atlantico! ( fonte )

Magari,come dici tu,essendo che era dal 1928 che si studiavano gli effetti delle radiazioni ionizzanti sul corpo umano..gli effetti potevano essere noti....:question: :question: :question: quindi,domanda,come si concilia questa pseudo o presunta ''conoscenza ante missioni Apollo'' con gli esperimenti di Van Allen,quando abbiamo ben visto nel documentario che l'esposimetro ad una certa altezza,visto il livello abnorme di radiazioni,smetteva addirittura di funzionare?

Confesso di non seguire perfettamente il tuo ragionamento. Visto che come dici tu stesso l’ICRP era stato fondato nel 1928, converrai che dopo 40 anni di studi qualcosa sulle radiazioni ionizzanti dovevano averlo appreso, no? Soprattutto dopo le esplosioni nucleari di Hiroshima e Nagasaki! Ci sono diversi libri e studi sugli effetti delle radiazioni che sono stati pubblicati prima delle missioni Apollo (come questo o questo, per esempio), e suppongo che non consistessero esclusivamente di punti interrogativi e pagine in bianco… Non capisco poi perché scrivi che gli esperimenti di Van Allen dimostrerebbero che non si sapesse nulla degli effetti sull’uomo delle radiazioni ionizzanti: casomai dimostrano che non si sapeva nulla (ovviamente) delle fasce di radiazioni attorno alla Terra, non credi?

Citazione Khalid

Sì, ma Gemini 10 è passata proprio attraverso l’anomalia del Sud Atlantico!

Quindi tu considereresti il libricino di Ben Evans una fonte affidabile?Mah..e quale sarebbe la parvenza abilitante di tale fonte?
Citazione dal libricino,tradotta dall'inglese(N.B. il ''racconto'' di 4 righe sul ''pericoloso'' passaggio di gemini 10 nell'anomalia del S-A)

le radiazioni erano molto meno rispetto a quanto previsto?

Ossia?e quindi? dai Khalid non mettiamo fonti senza alcuna base scientifica ma basate sui racconti....A parte il fatto che te l'avevo già premesso dell'anomalia del S-A....quindi,cosa vorresti dire che siccome la ISS,passa per quella piccola porzione di fasce per tot.volte e tot. minuti/secondi al giorno,abbiamo la prova che le FVA possono essere attraversate e che i rischi si conoscevano?
Gentile Khalid,non tu,ma ingegneri vedi Kelly Smith,oggi, e fisici vedi Van Allen ieri,proprio nel periodo di Gemini e Apollo...dicono l'esatto contrario di quello che affermi tu e scusa se non è poco..

Citazione Khalid

Confesso di non seguire perfettamente il tuo ragionamento. Visto che come dici tu stesso l’ICRP era stato fondato nel 1928, converrai che dopo 40 anni di studi qualcosa sulle radiazioni ionizzanti dovevano averlo appreso, no?

No Khalid io non convengo proprio per nulla e non do scontato nulla,tantomeno l'appreso sugli effetti delle radiazioni ionizzanti dopo 40 anni di studi ed anche se ci sono stati eventi come Hiroshima e Nagasaki....in questi casi...1+1 corrisponde ad un salto nel buio,non corroborato da alcuna evidenza scientifica....

Citazione Khalid

Non capisco poi perché scrivi che gli esperimenti di Van Allen dimostrerebbero che non si sapesse nulla degli effetti sull’uomo delle radiazioni ionizzanti: casomai dimostrano che non si sapeva nulla (ovviamente) delle fasce di radiazioni attorno alla Terra, non credi?

Comunque era sottinteso che il mio esempio,riguardante e l'attinenza del discorso(viaggi nello spazio) e la persona citata (Van Allen) fossero riferiti agli effetti non sulla Terra,ma nello Spazio.:wink: :wink:

@ khalid

Non sono assolutamente d'accordo con te. Se già la fine orribile degli astronauti dell'Apollo 1 ha quasi fermato definitivamente il progetto Apollo, la morte dei primi uomini a dover raggiungere l'orbita lunare, per giunta a causa delle radiazioni, avrebbe di sicuro messo la parola fine alle missioni Apollo. Sul fatto che qualcosa ne sapessero in merito alle radiazioni ti posso dire che all'epoca delle missioni Apollo non ne avevano un'idea. Oggi ne abbiamo una mezza idea che però è ancora un po' confusa. Cito solo a titolo di esempio il paper "Nuclear Track Recordings of the Astronauts' Radiation Exposure on the First Lunar Landing Mission Apollo XI", del 1972:

Quite different is the problem of the radiobiological significance of the microdosimetric variations of dose. Since the wide continua of proton energy spectra encountered in space are not known in the laboratory, quantitative information on dose/effect relationships and on QF values from ground-based radiobiological experimentation is essentially nonexistent. The fact that the non uniformity in the distribution of dose is most pronounced at low dose levels could conceivably entail a marked additional increase in RBE and QF for long-term effects from accumulated exposures at low dose rates since they are characteristic for space-radiation exposure.

non avevano idea nemmeno degli spettri dei protoni delle fasce, figuriamoci dei raggi cosmici. Il documento poi continua:

Another consideration is the tendency of emulsions to saturate on extended missions. For these reasons, addition of a sensor that selectively records only particles of very high LET would substantially improve the accuracy of sorting out the fractional fluence of heavy particles responsible for microbeam effects. At the present time radiologists are not equipped to interpret data on the fluence of such nuclei in terms of radiation injury; quantitative records on this peculiar part of the environmental radiation exposure in deep space would seem desirable for future interpretation when the state of knowledge will have progressed to the point where official protection guides for microbeam exposure can be issued

Il documento dice poi inoltre:

Two facts concerning the ender flux are seen clearly in Fig. 13. Firstly, the ender flux represents only a small fraction of the total flux. Secondly, enders are almost completely excluded from near-Earth orbits of low inclination. Even at a geomagnetic latitude of 43°, almost the entire ender flux is located to the left of the cutoff energy, i.e., in the forbidden energy interval.

Lasciando intendere che gli ender (particelle che si fermano completamente nel rilevatore, che di solito è composto da pellicole di materiale plastico) si manifestino solo nello spazio al di la delle fasce ma questa cosa verrà smentita dall'Apollo-Soyuz, missione svoltasi a 51° gradi di inclinazione. Come vedi conoscere la dose radioattiva in rad o gray non è sufficiente a predire gli effetti biologici, senza considera re che i quality factor per il calcolo delle dosi equivalenti in sievert o rem sono tutt'ora materia di studio, e che i nuclei pesanti dei raggi cosmici, le cosiddette HZE, pur essendo solo l'1% dei tutto il flusso di particelle sono comunque considerati la parte più pericolosa perché i sui effetti sugli organismi complessi sono ancora sconosciuti. Ciliegina sulla torta, la fluence di HZE misurata su Armstrong sarebbe stata di 4.6+/-0.9 particelle per centimetro quadrato nell'arco dell'intera missione, un valore che avrebbe dovuto accumulare in nemmeno un giorno di missione oltre le fasce.

Riguardo poi le fasce di Van Allen, dopo l'invio delle Van Allen Probe A e B, lanciate nel 2012, ci sono state scoperte che hanno gettato un'alone di mistero, più che spiegare la fisica delle fasce. Ancora oggi non sappiamo perché rispondano all'attività solare in modo non prevedibile. Poi è stato scoperto che in seguito a Solar Particle Event, eruzioni solari molto violente ed imprevedibili, le fasce possono mostrare un'attività migliaia di volte superiore al normale, che persiste per lunghi periodi (l'esperimento starfish ne è un esempio). Si sono verificate creazioni di fasce intermedie ed addirittura la chiusura completa dello spazio tra fascia interna ed esterna, creando un'unica fascia.

Sei giorni prima di Apollo 14 ci fu una violenta SPE, di tipo GLE (ovvero i cui effetti sono misurabili al suolo), ma i tecnici NASA, incuranti, gli hanno spediti nel cuore delle fasce senza minimamente pensare di adoperare un'altra traiettoria, o posticipare il lancio. Io questo la chiamerei totale mancanza di buon senso. Senza considerare che ci fu una SPE di moderata entità durante Apollo 16, mentre erano in viaggio verso la luna, che, anche se fosse stata 600 volte più debole di quella dell'Agosto del 1972 (a metà tra Apollo 16 e 17), da sola avrebbe dovuto portare ad una dose assorbita circa pari a quella riportata durante l'intera missione dai dosimetri. Sfiga delle sfighe, gli astronauti di Apollo 16 si sono beccati pure un gamma ray burst ... ma i tecnici NASA ci dicono che nulla di tutto ciò fu rilevato dai dosimetri. Senza considerare le decine di solar flare avvenute durante tutte le missioni Apollo.

A parte tutto, "non è una questione di quantità ma di qualità", concludo con questo breve Ted Talk, che ti consiglio di vedere, che riassume molto bene, e per giunta in modo brillante, la questione

@Kamiokande:

Sul fatto che qualcosa ne sapessero in merito alle radiazioni ti posso dire che all'epoca delle missioni Apollo non ne avevano un'idea. Oggi ne abbiamo una mezza idea che però è ancora un po' confusa. Cito solo a titolo di esempio il paper "Nuclear Track Recordings of the Astronauts' Radiation Exposure on the First Lunar Landing Mission Apollo XI", del 1972 […] Come vedi conoscere la dose radioattiva in rad o gray non è sufficiente a predire gli effetti biologici

Devo ammettere di essere un po’ perplesso: il paper che tu citi – immagino che lo consideri rappresentativo di ciò che si sapeva all’epoca delle missioni Apollo – non si limita a calcolare la dose assorbita in rad, ma prosegue – pur con tutte le incertezze e le incognite del caso – a calcolare anche la dose equivalente in rem (p. 270). E la dose equivalente a quanto ne so non è una semplice grandezza fisica, ma misura proprio gli effetti biologici. Mi sembra anche che gli autori considerino questa misura – pur nei limiti detti – non eccessivamente congetturale.

Ora, se capisco bene, la dose equivalente viene calcolata in base all’esame dei dosimetri e ad altre misure fisiche, non controllando le condizioni di salute degli astronauti. Mi pare dunque che in linea di principio nulla avrebbe vietato di compiere calcoli analoghi a partire dai dosimetri di Apoolo 4 e 6, e di arrivare quindi nel 1968 alla decisione di mandare gli astronauti di Apollo 8 oltre le fasce in base a una ragionevole valutazione dei rischi. Tre anni di differenza rispetto alla data presumibile di scrittura del paper non avranno comportato una drastica differenza di cognizioni, immagino.

Si potrebbe obiettare che Apollo 4 e 6 non si erano spinti oltre le fasce. Però, come ho già detto, tra sonde interplanetarie e satelliti con orbite eccentriche o ad alta inclinazione un’idea dei raggi cosmici si doveva pur avere; altrimenti non capisco come si sarebbe potuto disegnare un grafico come quello che si trova proprio nel paper che citi (a p. 268), e che mi sembra documentare spettri e flussi dei nuclei pesanti nello spazio interplanetario (nota la discussione sul cutoff). Non è possibile che si basi solo su dati di Apollo 8, 10 e 11, dato che riporta i dati di un minimo solare: l’ultimo minimo solare all’epoca della scrittura del paper si era avuto nel 1964. L’effetto di un nucleo pesante di bassa energia su un tessuto biologico era ben noto all’epoca (i nuclei di alta energia oltrepassano senza problemi le fasce, quindi erano presenti nei dosimetri usati in orbita bassa).

Con ciò non voglio dire che non ci si sia assunto un rischio e che non si fosse consapevoli delle molte incertezze della questione; ma – come ho già scritto – era un rischio abbastanza calcolato (anche se al giorno d’oggi, con una diversa mentalità, ci penseremmo due volte). Confesso comunque volentieri di trovarmi al di fuori del mio campo di competenza; è del tutto possibile che mi sia sfuggito o che abbia travisato qualcosa di fondamentale.

@ khalid

Perdona il ritardo nella risposta, ma ultimamente non ho molto tempo libero.

Riguardo ai dosimetri, dalle misure di Apollo 4 e 6 non avrebbero potuto stimare nulla riguardo i raggi cosmici. Su a Apollo 4 c'erano solo i PRD (personal radiation dosimeter) che non sono adatti alla misura dei nuclei pesanti e protoni ad elevata energia, per questi ultimi, infatti, occorrono emulsioni fotografiche o dosimetri passivi di fogli plastici (lexan o nitrato di cellulosa). I PDR sono poi fortemente direzionali e non sono quindi nemmeno troppo precisi nel misurare le radiazioni nelle fasce di Van Allen. Su Apollo 6 avevano imbarcato, oltre i PRD, un Van Allen Radiation Dosimeter (VABD) teoricamente in grado di misurare flussi quasi isotropi, ma la misura riportata è molto più bassa di quella riportata dai PDR, sintomo che qualcosa non ha funzionato: o i PDR hanno funzionato male, oppure i dati del VABD sono stati falsati di proposito (dopo quello che ho visto riguardo i flussi di HZE pubblicati su riveste scientifiche, non mai sorprenderei se fosse così).

Ritornando agli effetti biologici delle radiazioni spaziali, nell'articolo da me riportato, sono stati usati i quality factor (QF) relativi alla curva (a) di questo grafico



pubblicati dal NRCP nel 1954 (National Bureau of Standards Handbook 59, Permissible Dose From External Sources of Ionizing Radiation) ben prima della scoperta delle fasce di Van Allen, e quando i raggi cosmici erano noti pressoché solo per gli esperimenti con i palloni meteorologici. C'è da dire che un po' di esperienza sui protoni a qualche centinaio di MeV già c'era, ma stiamo parlando sempre di qualche anno prima (dal 1949 in poi). Francis Cucinotta, che si occupa di questo aspetto per la NASA in merito alle missioni su Marte, continua a pubblicare ancora oggi articoli sulla stima dei QF, di cui ci da un interessante grafico, pubblicato nel 2001, rispetto all'incertezza sulle dosi assorbite



Da cui il mio QED riguardo all'assoluta mancanza di conoscenza ai tempi delle missioni Apollo. Altro grafico interessante fornito da Cucinotta nel 2015 è questo



Che mostra i QF in funzione dell'energia delle particelle (invece che del LET) a seconda delle particelle (protoni, atomi di carbonio, etc...) e degli approcci usati (curve nere vs. curve rosse), da cui si evince che i QF possono essere anche ben più alti di 20, ovvero il limite usato durante le missioni Apollo. Con questo non voglio dire che gli astronauti sarebbero dovuti morire per forza, ma che, rispetto alle conoscenze dell'epoca, l'incertezza era assoluta ed il rischio incalcolabile. A questo andrebbe aggiunto il comportamento del Sole tutt'oggi imprevedibile. Per concludere, ritornando sempre all'articolo da me citato in precedenza, l'incertezza è riassunta in queste poche righe prima delle conclusioni


Since critical LET thresholds for the various types of local damages from single hits in different cellular systems are not known, there is no way of realistically defining specific LET classes into which the wide variety of heavy nuclei hits could be sorted. As mentioned before, such classification can be carried out at any time in the future when a method for quantitative dosimetry of microbeams and heavy nuclei is available.

Gli esseri umani sono stati i primi esseri viventi ad essere usati come cavie, i topi sono venuti solo con Apollo 17. Se avessero mandato 3 scimmie invece che 3 uomini su Apollo 8, spedendole attraverso il cuore delle fasce, avrebbero avuto 6 mesi per studiare gli effetti biologici delle radiazioni nel breve periodo, nel frattempo avrebbero potuto benissimo svolgere Apollo 9 in orbita bassa, e per Apollo 10 avrebbero avuto delle certezze in merito alla permanenza di qualche giorno nello spazio. Ribadisco che io non so se la permanenza di qualche giorno nello spazio, a meno di SPE, possa essere o meno letale o invalidante (3 astronauti che vomitano in una capsula di qualche metro cubo a centinaia di migliaia di chilometri dalla Terra non credo sia un fatto auspicabile), ma di sicuro non lo sapevano i tecnici NASA per loro stessa ammissione.

In merito alle tartarughe della missione di Zond 5 ci sono diversi aspetti che non sappiamo: non sappiamo quanto gli americani conoscessero o si fidassero dei risultati ottenuti e pubblicati dai sovietici, non sappiamo in che condizioni di schermatura ne la traiettoria percorsa nelle fasce dalla Zond 5 (probabilmente polare o quasi polare, visto la latitudine dei lanci, ma di sicuro superiore ai 61°), e non sappiamo se le tartarughe si sono ammalate nei mesi successivi o per quanto tempo abbiano vissuto (sappiamo solo che sono arrivate in apparente buona condizione). Una cosa che sappiamo è che quel tipo di tartarughe hanno una LD50 (lethal dose for 50% of the subjects exposed to radiation) di 1500rad, l'essere umano arriva a 200rad, quindi anche se fossero state esposte a 200rad sarebbero sopravvissute tranquillamente, mentre un essere umano o una scimmia assolutamente no. In realtà la dose misurata è stata molto più bassa, ma sempre in condizioni di shielding e di attraversamento delle fasce non note.

Come ulteriore spunto di riflessione, in Appendice a questo mio post, voglio farti notare i dati riportati nelle seguenti Tabelle. La prima



riportante il numero di particelle effettivamente rilevate. La seconda



che riporta la stima delle particelle complessive per cm² sull'intera missione (fluence). Ed infine la stima della dose e della dose equivalente complessiva per la missione Apollo 11



Come puoi vedere la dose effettiva (molto probabilmente errata e sottostimata) delle HZE è di 46 mrem, ricavato sulla base dei QF ottenuti dal primo grafico da me riportato, su 402mrem complessivi, ovvero il 14% del totale. Considerando che le HZE sono circa l'1% dei raggi cosmici, e che i protoni hanno contribuito per 220mrem (dovuti quasi interamente, per il 73%, alle fasce di Van Allen) le HZE si dimostrano il problema più grosso per i viaggi cosmici. Un'ultima riflessione sulla stima della fluence dei GCR, considerando 2 particelle/cm² secondo in un periodo di massimo solare, le HZE sono 0.02 particelle/cm² secondo (ovvero l'1% del totale), che in un giorno fanno 1728 particelle/cm², ed in 8 giorni di missione fanno una fluence di 13824 particelle/cm² . La fluence complessiva stimata per Apollo 11 è stata 1140 particelle/cm², 12 volte inferiore a quella che avrebbero dovuto misurare. Quindi ammettendo che il problema sia stato solo la scarsa sensibilità dei dosimetri passivi, e non la permanenza in orbita bassa come invece credo io, la dose effettivamente assorbita per le HZE sarebbe stata di 552 mrem, da cui una dose complessiva di 908mrem ovvero il doppio di quella ufficialmente riportata. Nonostante sia comunque relativamente bassa, in assenza di test in vivo (io parto dall'assunto che non hanno mai superato le fasce) potrebbe anche essere nociva (cioè causa di tumori) per l'uomo. In realtà se si va a controllare le misure realmente effettuate questa discrepanza passa da 12 a 30 volte. Concludo con questo grafico pubblicato nel 2001 dallo stesso autore del paper su Apollo 11



Guardalo con attenzione e dimmi cosa vedi.

@Kamiokande:

direi che a questo punto abbiamo oltrepassato ampiamente i limiti della mia competenza. Per risponderti adeguatamente dovrei studiare argomenti a me estranei, con un dispendio di tempo che non ho e con esiti incerti. Mi limito soltanto a chiederti da dove trai la notizia che le misure riportate dal VABD di Apollo 6 era molto più bassa di quella riportata dai PDR: nell’articolo di White e Hardy (l’unico che sono riuscito a trovare sull’argomento) non si fa cenno a questa anomalia; inoltre in quella sede i dati del VABD (espressi in rad/h) sono mostrati solo in un grafico, da cui sarebbe complicato risalire alla dose integrata misurata dai PDR.

Mi auguro che tu riesca a pubblicare prima o poi le tue analisi in una sede che consenta una valutazione da parte della comunità scientifica.

@ Khalid

Il grafico l'ho digitalizzato, e l'ho confrontato con la dose calcolata da Oltaris, il software online della NASA per lo studio delle radiazioni nello spazio, usando i parametri orbitali che ho ricavato per l'Apollo 6 (per cui conosco il tempo di volo).



La dose è l'integrale della curva. Oltaris da 0.8rad mentre il VABD da 0.32rad. Integrando anche il secondo attraversamento delle fasce, calcolato da me con Oltaris, ottengo 1.42 rad che è in accordo (8.4% in più) ai 1.31 rad riportati da White e Hardy. Correggendo con questo 8.4% il dato di Oltaris si ottengono 0.74 rad, quindi il VABD ha dato un risultato 2.3 volte inferiore rispetto ai PDR. Stimando la dose assorbita dal secondo passaggio nelle fasce, sulla base dei dati calcolati, la dose totale assorbita misurata dal VABD sarebbe di 0.52rad, molto simile alla misura di Apollo 4 (0.59rad). Per questo ho ipotizzato che i PDR di Apollo 6 non abbiano funzionato propriamente, ma come mi confermi non c'è traccia di una simile informazione, ovviamente è anche possibile che il VABD abbia funzionato male (a me par strano che il risultato sia molto simile a quello di Apollo 4 per caso) come suggerisce l'Apollo 6 mission report

The Van Allen belt dosimeter operated satisfactorily during the ascent to apogee, except for a few isolated periods. During the descent from apogee, questionable data were caused by erratic low/high range switching of the two radiation measurements. Postflight testing of the dosimeter equipment with other spacecraft systems revealed electrical noise present on the output signal of the dosimeter measurement with sufficient amplitude to cause the switching anomaly. This noise was not observed on the output of the other dosimeter measurement. The source of this noise was indicated to be a cross coupling effect between the inertial measurement unit sine angle measurement and the dosimeter measurement, which are sampled by the same PCM data system sequencer gate.This noise was observed on the engine valve actuation tank pressure measurement SP0601P but was not observed on the measurement inputs to the PCM data system. Additional post flight testing is being conducted to resolve this noise problem and to determine its relationship to the dosimeter switching anomaly.

anche se lo stesso report ci dice

A postflight evaluation of the four instruments indicated that the instruments were operating properly.

Quindi mi viene da dire che qualcosa non quadra.

Mi auguro che tu riesca a pubblicare prima o poi le tue analisi in una sede che consenta una valutazione da parte della comunità scientifica.

Ti ringrazio anche se temo che una simile eventualità sia molto difficile, ho esperienza di pubblicazioni scientifiche (non moltissima per dir la verità) ma già so che scrivere contro l'establishment è molto difficile, anche se sei un esperto in materia, ed in questo caso io non lo sono. Mi accontenterò di AULIS, un sito web per "luna-complottisti" come me, che comunque ospita diversi articoli ben fatti (anche se alcuni sono questionabili).

Grazie infine per la discussione.

@Kamiokande:

Mi accontenterò di AULIS, un sito web per "luna-complottisti" come me, che comunque ospita diversi articoli ben fatti (anche se alcuni sono questionabili).

Ti suggerirei di tentare almeno con ArXiv, per il quale (se non ricordo male) dovrebbe essere sufficiente una sorta di garante. Naturalmente in questo caso l’articolo dovrebbe limitarsi a segnalare le anomalie, senza offrire la tua spiegazione preferita; non so se per te sarebbe accettabile.

Grazie per il suggerimento, in effetti su arXiv ho trovato diversi paper non propriamente allineati all'establishment. Ci penserò su, anche se io sono uno che da "pane al pane e vino al vino"; fare una articolo sulla revisione delle dosi assorbite delle missioni Apollo senza implicare alcunché sarebbe, per me, un po' poco. Ovviamente sempre nelle ipotesi che tale articolo sia sufficientemente interessante da venir pubblicato.