Il giubbotto StemRad riduce del 60% le radiazioni in test lunare

Un giubbotto schermante indossabile, volato verso la Luna e ritorno a bordo della missione Artemis I della NASA senza equipaggio, ridurrebbe la dose di radiazioni di un astronauta fino al 60% durante una tempesta solare, secondo uno studio pubblicato il 13 agosto 2026 su Science Advances. Il giubbotto AstroRad, sviluppato dalla startup israelo-americana StemRad in collaborazione con Lockheed Martin, ha performato quasi quanto il rifugio di bordo pesantemente schermato della navicella Orion, ma senza confinare l'equipaggio in una piccola area.

Le tempeste solari, come l'evento dell'agosto 1972 verificatosi tra Apollo 16 e Apollo 17, possono scagliare raffiche di protoni abbastanza intense da aumentare il rischio di cancro o causare malattia da radiazioni. L'atmosfera terrestre e il campo magnetico assorbono queste radiazioni, ma gli equipaggi diretti verso la Luna o Marte non hanno tale protezione, e nessuna navicella costruita finora ha abbastanza schermatura per fermarle. Il giubbotto affronta il problema proteggendo l'astronauta piuttosto che l'intera navicella, concentrandosi su tessuti radiosensibili come midollo osseo, seno, stomaco, colon e organi riproduttivi.

Il design del giubbotto usa polietilene ad alta densità (HDPE), una plastica che contiene più idrogeno per massa dell'acqua, rendendola uno scudo efficace. Per mantenere la flessibilità, gli ingegneri hanno suddiviso l'HDPE in migliaia di aste esagonali, lunghe da 9 a 60 millimetri, intercalate tra strati di tessuto elastico. Le lunghezze delle aste sono state calcolate usando la formula di Bethe-Bloch, che descrive come le particelle cariche perdono energia nella materia. Il giubbotto pesava 26 chilogrammi su Artemis I, più o meno quanto un'armatura a piastre medievale completa.

Poiché Artemis I volò senza equipaggio, il giubbotto fu indossato da un manichino del torso chiamato Zohar, mentre un manichino identico, Helga, andò non protetto. Entrambi erano pieni di migliaia di dosimetri. La maggior parte delle radiazioni registrate proveniva dalla fascia interna di Van Allen terrestre, poiché non si verificò alcuna tempesta solare durante il volo. Il team ha usato l'attraversamento della fascia come proxy, costruendo simulazioni Monte Carlo che corrispondevano alle letture dei dosimetri entro il cinque percento. Hanno poi modellato due tempeste storiche: il giubbotto ha ridotto la dose efficace di circa il 60% per l'evento dell'agosto 1972 e di circa il 40% per la tempesta dell'ottobre 1989, che era più energetica.

Indossare il giubbotto durante una singola grande tempesta potrebbe estendere la carriera di un astronauta di circa 40-193 giorni rispetto al limite di dose di 600 millisievert della NASA, paragonabile al rifugio di Orion ma consentendo mobilità. Il giubbotto fa poco contro i raggi cosmici galattici, che arrivano continuamente a energie più elevate. StemRad ha già ridotto il peso del giubbotto da 26 a 16 chilogrammi usando i dati di Artemis I, puntando a una versione più leggera indossabile per giorni attorno al picco di una tempesta. Lo studio è pubblicato su http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adz1892.