Le radiazioni spaziali sono un rischio per la fotografia di pellicole spaziali e come viene impedito?

Dopo aver visto questa domanda su una fotocamera 135 utilizzata durante una passeggiata nello spazio, mi chiedevo quanto segue:

È generalmente noto che gli astronauti sono esposti a radiazioni aumentate, chiamate anche radiazioni spaziali.

Citazione della NASA :

Gli astronauti sono esposti a radiazioni ionizzanti con dosi efficaci nell'intervallo da 50 a 2.000 mSv. 1 mSv di radiazioni ionizzanti equivale a circa tre radiografie del torace. Quindi è come se dovessi avere da 150 a 6.000 radiografie del torace.

Gli astronauti sono protetti dalle radiazioni dalle loro tute spaziali , ma la fotocamera non sembra avere un alloggiamento protettivo, come mostrato in queste foto . Dato che ottenere il film esposto con una macchina a raggi X è generalmente una cattiva idea, specialmente con film ISO più elevati, sembrerebbe dannoso che il film all'interno di queste "telecamere spaziali" sia costantemente esposto a dosi elevate di radiazioni.
Tuttavia, le foto delle missioni spaziali evidentemente sono andate bene. Qual è la ragione di ciò? Le radiazioni non danneggiano il film o esiste un metodo protettivo non visibile nelle foto?

Ci sono due parti e mezzo per questa risposta.

Prima parte: se ti trovi in ​​LEO (bassa orbita terrestre) (gli unici EVA al di fuori di LEO facevano parte del programma Apollo), allora sei all'interno della cintura di Van Allen e l'ambiente di radiazione è quindi significativamente più bello. Nessun uomo è stato più alto di LEO da Apollo.

In secondo luogo, se sei fuori dalla cintura di Van Allen, come sulla Luna, allora sì, le cose sono più cattive. Ma non ci sei da molto tempo. In particolare, il dosaggio annuale delle radiazioni sulla Luna è compreso tra 100 e 400 mSv: sulla superficie della Terra (beh, negli Stati Uniti: varia molto) è di circa 6 mSv (questo viene da questa pagina ) (vedi sotto le unità per il dosaggio delle radiazioni). Quindi la Luna è circa 66 volte peggiore della Terra: un film sulla Luna per una settimana ottiene circa la stessa dose che avrebbe sulla Terra se conservato nelle stesse condizioni per un anno e tre mesi. Bene, puoi conservare i film sulla Terra per così tanto tempo, e in effetti molto più a lungo, senza effetti negativi significativi, quindi una settimana circa va bene.

Inoltre, la maggior parte del film utilizzato era piuttosto lento, con ISO (davvero ASA allora) di 160 o meno, e il film lento è meno sensibile ai danni da radiazioni. Comunque in almeno alcune missioni (Apollo 8 comunque) è stato usato un film molto veloce: vedi questa pagina della NASA :

Su Apollo 8 sono stati caricati tre caricatori con larghezza 70 mm, perforati Kodak Panatomic-X a grana fine, 80 ASA, pellicola b / n, due con Kodak Ektachrome SO-168, uno con Kodak Ektachrome SO-121 e uno con super Kodak sensibile alla luce 2485, 16.000 pellicole ASA.

Le misurazioni della dose di radiazioni sono complicate, ma Sievert è una misura comunemente usata; un rem è una misura più vecchia: 1Sv è 100rem e un mSv è un milli-Sievert. Nessuno di questi è necessariamente molto appropriato per il film, poiché parlano tutti della dose assorbita dall'uomo. Ma sono i migliori che ho potuto trovare.

Mentre la radiazione sopra l'atmosfera è davvero più alta che sulla Terra, non è così alta da rovinare la pellicola fotografica con la stessa rapidità che la tua domanda implicherebbe. Gli importi a cui fai riferimento dalla NASA sono esposizioni durante una missione, non una breve passeggiata spaziale.

In uno studio della NASA sulla sensibilità del film fotografico durante gli anni dello shuttle , la NASA fondamentalmente ha scoperto che la radiazione produceva principalmente effetti simili a quelli trovati nei vecchi film, in cui i colori si erano spostati e il contrasto era influenzato. Il film annebbiato come ci si aspetterebbe non è stato trovato. La NASA ha raccomandato di utilizzare un film meno sensibile, poiché ha subito un impatto minore. 400 velocità e oltre il film sembrano essere più sensibili alle radiazioni e la NASA ha raccomandato l'uso di un film ISO più basso.

È interessante notare che è la radiazione gamma, piuttosto che i raggi X o altre radiazioni ionizzanti, che oggi ha il maggiore impatto sulle telecamere (e sull'uomo). Ciò è esacerbato dal fatto che non esiste una schermatura pratica né per l'uomo né per le telecamere, poiché le radiazioni gamma penetrano in quasi tutto (è uno degli aspetti più pericolosi di un crollo del combustibile nucleare, ad esempio Chernobyl). La NASA ha scoperto che questi raggi gamma hanno ancora più impatto sulle fotocamere digitali, dove possono danneggiare il sensore, essenzialmente "buttando fuori" un photosite su un sensore.

Radiazione incontrata durante le missioni spaziali, l'effetto sul film è stato ben studiato dalla NASA:

• Gli effetti della radiazione spaziale sul film di volo ( pdf )

Qualche giorno nello spazio equivale generalmente a circa 150 giorni di invecchiamento del film. Alcune fotografie lunari della NASA mostrano segni visibili di degrado a causa delle radiazioni di fondo.

Dai un'occhiata allo studio della NASA: risponde a tutte le tue domande.