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8.1 Ma le fasce di Van Allen non sono letali e invalicabili?

IN BREVE: No, queste fasce non sono così mortali: i russi le fecero attraversare da cavie animali senza riscontrare problemi e gli americani effettuarono missioni sperimentali per misurare se la schermatura delle capsule Apollo fosse sufficiente. Inoltre le missioni lunari seguirono traiettorie calcolate proprio per attraversare rapidamente queste fasce passando dalle loro zone di minore intensità. Gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale ne attraversano periodicamente alcune zone senza effetti letali.


IN DETTAGLIO: Molti sostenitori della messinscena lunare affermano che c’è un ostacolo letale per qualunque missione lunare con astronauti: le fasce di Van Allen.

Sarebbe infatti impossibile, a detta di ogni scienziato che si rispetti, che un qualunque essere vivente attraversi addirittura le Fasce di Van Allen, altrochè arrivare sulla Luna. (Le F. sono una stretta e poderosa cintura di radiazioni, che va da un polo all’altro della Terra, e che a sua volta protegge la Terra dalle radiazioni cosmiche, ma alla quale è impensabile per noi anche solo avvicinarsi. Ci hanno provato, negli ultimi anni, gli astronauti dello Shuttle, con risultati ben poco confortanti).
-- Massimo Mazzucco, Luogocomune.net (2017)

Questa serie di affermazioni contiene numerosi errori scientifici. Innanzi tutto non fornisce alcuna fonte tecnica: dice genericamente “a detta di ogni scienziato che si rispetti”, senza però fare nomi specifici di questi ipotetici scienziati che sosterrebbero questa tesi e senza fornire riferimenti a pubblicazioni autorevoli.

Consultando la letteratura specialistica (per esempio i testi riportati nella bibliografia in fondo a questo libro o gli articoli divulgativi citati in questa sezione) emergono poi gli errori veri e propri:

  • Le fasce di Van Allen non sono una cintura “stretta”, ma si estendono intorno alla zona equatoriale della Terra a distanze che variano molto secondo l’attività del Sole ma sono grosso modo comprese fra 600 e 10.000 chilometri per quella interna, più intensa, e fra 18.000 e 60.000 chilometri per quella esterna; non c’è un intervallo vero e proprio fra le due fasce, che hanno contorni estremamente sfumati e molto irregolari: la Figura 8.1a è una rappresentazione molto schematica.
  • Le fasce non si estendono affatto “da un polo all’altro della Terra”, ma sono disposte all’incirca a ciambella sul piano equatoriale e non sono presenti ai poli.
  • Il termine “radiazioni” è fuorviante: non si tratta di emissioni radioattive, ma di particelle cariche (elettroni e protoni) molto energetiche, che possono avere effetti sui tessuti organici e sui circuiti elettronici; ma non sono raggi gamma, raggi X o altre forme di radiazione altamente penetranti e dannose, per cui si può ridurre la loro penetrazione senza ricorrere alle schermature di piombo che molti immaginano quando si parla di radiazioni.
  • Le fasce non proteggono affatto “la Terra dalle radiazioni cosmiche”, ma sono un effetto del campo magnetico terrestre e dell’alta atmosfera, che sono i veri fattori di protezione.
  • Non è vero che “è impensabile per noi anche solo avvicinarsi”: la missione  Gemini 11 (1966) portò Pete Conrad e Dick Gordon a un’altitudine di 1374 km, eppure tornarono indenni; e gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale non solo vi si avvicinano, ma ne attraversano periodicamente una zona, denominata anomalia del Sud Atlantico, che si protende verso la superficie terrestre.
  • Non esistono “risultati ben poco confortanti” degli astronauti dello Shuttle derivanti dall’interazione con le fasce di Van Allen.

Figura 8.1a. Rappresentazione grafica delle fasce di Van Allen, con le particelle cariche confinate (blu e giallo) e il confine della plasmapausa (superficie blu-verde). Credit: NASA Scientific Visualization Studio.


La letteratura scientifica documenta il fatto che la relativa pericolosità delle radiazioni delle fasce di Van Allen era ben nota all’epoca dello svolgimento delle missioni lunari. La loro scoperta risale infatti al 1958 (ad opera del fisico statunitense James Van Allen, dalle quali hanno preso il nome) e il problema dei loro effetti era ritenuto già allora perfettamente risolvibile con alcune semplici precauzioni, come descritto nel rapporto Radiation Plan for the Apollo Lunar Mission (gennaio 1969).

Le stime degli esperti si dimostrarono corrette: nel 1968 la sonda sovietica Zond 5 attraversò le fasce di Van Allen per portare intorno alla Luna vari esseri viventi, che tornarono incolumi.

Per le missioni Apollo, l’esposizione alle fasce fu calcolata e misurata tramite lanci di prova senza equipaggio: specificamente, la missione Apollo 6 (aprile 1968) portò in orbita terrestre una capsula Apollo senza astronauti e piena di strumenti proprio per misurare la capacità del veicolo di bloccare le radiazioni delle fasce di Van Allen. L’esposizione risultò comparabile a quella di qualche radiografia medica, quindi più che sopportabile per un breve periodo.

Dopo gli animali di Zond 5, i primi esseri umani ad oltrepassare le fasce di Van Allen furono gli astronauti della missione Apollo 8. Secondo il rapporto NASA Biomedical Results of Apollo (1975), nel corso dell’intero volo Lovell, Borman e Anders accumularono una dose di radiazioni di 1,6 millisievert, equivalente a circa venti radiografie toraciche e quindi ben lontana dall’essere immediatamente letale.

Il Mission Report di Apollo 11 dichiara che la dose totale di radiazioni misurata dai dosimetri indossati dagli astronauti durante il viaggio fu compresa fra 2,5 e 2,8 millisievert. Il loro dosimetro specifico per le fasce di Van Allen rilevò dosi di 1,1 millisievert per la pelle e 0,8 millisievert in profondità, ben al di sotto dei valori significativi dal punto di vista medico.

Per fare un paragone, secondo il National Council on Radiation Protection and Measurement statunitense, la dose annua media di radiazioni ricevuta normalmente da una persona negli Stati Uniti è 6,2 millisievert ed è per il 52% di origine naturale.

Chi non si volesse fidare della NASA può consultare, per esempio, l’articolo divulgativo The Van Allen Belts and Travel to the Moon di Bill Wheaton (2000), specialista in astronomia a raggi gamma presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Wheaton fornisce dati concreti sulle radiazioni nello spazio e specificamente nella zona più pericolosa, appunto le contestate fasce di Van Allen. Emerge che i dati scientifici pubblicati dalla NASA a proposito delle radiazioni di queste fasce devono essere veritieri, altrimenti anche i satelliti automatici odierni, che le attraversano e ne possono essere influenzati, non funzionerebbero e verrebbero danneggiati.

Inoltre James Van Allen stesso sottolineò, già nell’articolo del 1960 On the Radiation Hazards of Space Flight, che le fasce sfumano a partire da circa 30° al di sopra e al di sotto dell’equatore. Per aggirarle o passare attraverso le loro zone meno intense basta quindi adottare una traiettoria opportunamente inclinata: cosa che fecero appunto tutti i veicoli delle missioni Apollo, sia all’andata sia al ritorno (Figura 8.1b).


Figura 8.1b. La traiettoria di partenza dell’Apollo 11. Quella di rientro fu ancora più inclinata. Fonte: Rocket & Space Technology.


Il transito dell’Apollo 11 attraverso le fasce di Van Allen durò circa 90 minuti; la zona di massima intensità fu aggirata in una decina di minuti.


L’anomalia del Sud Atlantico


Molti sostenitori delle tesi di complotto che citano le fasce di Van Allen come ostacolo invalicabile non sono al corrente di un fatto che smonta alla base la loro obiezione: gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale (quindi anche gli italiani Umberto Guidoni, Roberto Vittori, Luca Parmitano, Paolo Nespoli e Samantha Cristoforetti) attraversano periodicamente un lembo di queste fasce, denominato anomalia del Sud Atlantico. Questo fatto poco noto è stato già accennato sopra, ma merita un approfondimento.

Le fasce di Van Allen non si estendono intorno alla Terra in modo uniforme ed equidistante come si vede spesso nelle illustrazioni schematiche: sopra il Sud Atlantico scendono a una distanza più bassa della media (Figure 8.1c-d), fino a raggiungere la quota alla quale orbita la Stazione Spaziale, a circa 400 chilometri dalla superficie terrestre, e scendendo anche fino a 200 chilometri.

Figura 8.1c. L’anomalia del Sud Atlantico nella mappatura realizzata dal satellite ROSAT (NASA, 2008).

Figura 8.1d. L’anomalia del Sud Atlantico in un’animazione dell’ESA.


Di conseguenza, la Stazione passa attraverso questa porzione delle fasce di Van Allen ogni volta che sorvola il Sud Atlantico, come fa periodicamente nella sua orbita fortemente inclinata (51,6°) rispetto all’equatore terrestre. Se le fasce fossero davvero così letali come dicono i complottisti, gli occupanti della Stazione morirebbero a bordo, visto che a differenza degli astronauti Apollo attraversano questa zona delle fasce di Van Allen molte volte nel corso delle proprie missioni, che possono durare da sei mesi a un anno intero.

La schermatura della Stazione Spaziale riduce fortemente l’esposizione degli astronauti alle particelle energetiche delle fasce di Van Allen, ma non protegge le telecamere esterne della Stazione, le cui immagini sono diffuse in diretta via Internet. Questo fatto produce un fenomeno curioso: dato che anche i componenti elettronici sono influenzabili dalle particelle cariche delle fasce, è possibile assistere in diretta ai loro effetti sui sensori di queste telecamere, come mostrato nei video delle Figure 8.1e-f: sembra di guardare una nevicata notturna.

Figura 8.1e. A sinistra, l’immagine trasmessa dalle telecamere esterne della Stazione Spaziale il 30 dicembre alle 1:30 CET; a destra, la posizione geografica della Stazione durante le riprese. I puntini e le striature che si notano sono gli effetti delle particelle cariche sui sensori delle telecamere.


Figura 8.1f. La Stazione attraversa l’anomalia del Sud Atlantico l’8 gennaio 2018 alle 1:29 CET.


La sensibilità dei componenti elettronici alle particelle cariche è un aspetto delle fasce di Van Allen spesso trascurato dai non esperti ed è un problema tecnico che va affrontato da ogni satellite che le attraversi frequentemente. Queste particelle possono, per esempio, alterare i valori contenuti nella memoria di un computer, causando malfunzionamenti e riavvii, oppure danneggiare permanentemente i sensori di una fotocamera o telecamera, come racconta l’astronauta canadese Chris Hadfield:

Senza l’intralcio della protezione offerta dall’atmosfera, i raggi cosmici ci bombardano all'interno della Stazione Spaziale, trapassandone lo scafo quasi come se non ci fosse. Colpiscono tutto quello che c’è all’interno, causando guai come blocchi dei nostri laptop e facendo sballare i pixel delle nostre fotocamere. I computer si riprendono con un riavvio, ma le fotocamere subiscono danni permanenti. Dopo circa un anno, le loro immagini sembrano coperte di neve elettronica.



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