Pilots, Flight Attendants and Passengers Exposed to Very High Radiation Rates

The Effects of Space Weather on Aviation

Os Efeitos da Meteorologia Espacial na Aviação

25 OUT 2013

NASA

Tradução Humana

por George Rocha

 

The next time you step onto an airplane, consider the following:  In any given year, the pilot of your aircraft probably absorbs as much radiation as a worker in a nuclear power plant.	A próxima vez que você pisar num avião, considere o seguinte: em qulquer ano dado, o piloto da sua aeronave provavelmente absorve tanta radiação quanto em uma usina de nuclear.
And you are about to follow him wherever he goes.	E você está pestes a  segui-lo onde quer que  ele vá.
The FAA classifies pilots as "occupational radiation workers."  Flying high above Earth with little atmosphere to protect them, they can absorb significant doses of cosmic rays and solar radiation. During a typical polar flight from Chicago to Beijing, for instance, a pilot is exposed to the equivalent of two chest x-rays.  Multiplied over the course of a career, this can cause problems such as increased risk of cancer and possibly cataracts.	A FAA (Federal Aviation Administration) [Agência de Aviação Civil Americana] classifica pilotos como “trabalhadores de radiação ocupacional”. Voar alto acima da Terra com pouca atmosfera para protegê-los, eles podem absorver significante doses de raios cósmicos e radiação solar. Durante voo polar típico de Chicago para Beijing por exemplo, um piloto é exposto ao equivalente a dois raios-X do tórax. Multiplicado durante o curso de uma carreira, isto pode causar problemas tais como risco aumentado de cancer e possivelmente cataratas.
Passengers have reason to be concerned, too.	Passageiros têm razão de estarem preocupados, também.
"A 100,000 mile frequent flyer gets about 20 chest x-rays," points out Chris Mertens, a senior research scientist at NASA Langley Research Center. "This is true regardless of the latitude of the flights."	“Um  frequente viajante aéreo de 185200 Km recebe cerca de 20 raios-X do tórax”,  aponta Chris Mertens, um cientista senior de pesquisa no Centro de Pesquisa Langley da NASA. “Isto é verdade independente da latitude dos voos”.
It’s worth noting that even people on the ground absorb some radiation.  Cosmic rays and their by-products are so powerful, they can reach all the way down to Earth’s surface, giving a person at sea level the equivalent of one chest x-ray every 10 days or so.	É interessante notar que mesmo pessoas no solo absorvem alguma radiação. Raios cósmicos e seus subprodutos são tão poderosos que eles podem atingir o caminho descendo para a superfície da Terra, dando a uma pessoa ao nível do mar o equivalente a um raio-X do tórax a cada 10 dias mais ou menos.
On a plane, however, dose rates increase 10-fold or more.  The exposure depends on factors ranging from the altitude and latitude of the flight path (polar routes are irradiated most) to sunspot counts and solar activity (a powerful solar storm can boost radiation levels a hundredfold).  To help airline companies safeguard passengers and personnel, NASA is developing an experimental tool to predict exposures in real time.  Mertens is the PI of the system, called NAIRAS--short for "Nowcast of Atmosphere Ionizing Radiation for Aviation Safety."	Dentro de um avião, todavia, as taxas de dose aumentam 10 vezes ou mais. A exposição depende de fatores que vão desde a altitude e latitude da trajectória de voo (rotas polares são mais irradiadas) até contagem de manchas solares e a atividade solar (uma forte tempestade solar pode reforçar níveis de radiação umas cem vezes). Para ajudar as empresas aéreas salvaguarda passageiros e pessoal, a NASA está desenvolvendo uma ferramenta experimental para prever exposições em tempo real. Mertens é o PI [Principal Investigador] do sistema, chamado NAIRAS - abreviação de "Previsão do Momento  de Radiação Ionizante da Atmosfera para a segurança da aviação." Para consultar clique AQUI
Mertens notes that the number of flights over the poles has skyrocketed in recent years.  Airlines prefer polar routes for international travel because they are shorter and have reduced head winds, creating fuel savings of tens of thousands of dollars per flight.	O [cientista] Mertens observa que o número de voos sobre os polos dispararam nos anos recentes. Companhias aéreas preferem rotas polares para viagens internacionais, porque elas são mais curtas e têm ventos de proa reduzidos, gerando economia de combustível de dezenas de milhares de dólares por vôo.
A NAIRAS model shows radiation levels over the northern hemisphere on Oct. 25, 2013.	Um modelo NAIRAS mostra níveis de radiação sobre o hemisfério norte em 25 OUT 2013.
However, Earth's poles are where the radiation problem can be most severe.  Our planet's magnetic field funnels cosmic rays and solar energetic particles over the very same latitudes where airlines want to fly.  On a typical day when the sun is quiet, dose rates for international flights over the poles are 3 to 5 times higher than domestic flights closer to the equator.	No entanto, os polos da Terra são onde o problema de radiação pode ser mais severo. Campo magnético do nosso planeta afunila raios cósmicos e partículas solares energéticas sobre as latitudes exatamente as mesmas onde as companhias aéreas querem voar.  Em um dia típico, quando o sol está calmo, taxas de dose para voos internacionais sobre os pólos são 3 a 5 vezes mais altas do que  em vôos domésticos mais perto do Equador.
If a flight controller wants to know the situation around the poles right now, NAIRAS can help.  It is, essentially, an online global map of radiation dose rates for different flight paths and altitudes.  Maps are produced in near real-time by a computer at Langley, which combines cutting-edge physics codes with realtime measurements of solar activity and cosmic rays.	Se um controlador de tráfego aéreo quer saber a situação ao redor dos pólos agora mesmo, o [projeto] NAIRAS pode ajudar.  Ele é, essencialmente, um mapa global on-line de taxas de dose de radiação para trajectórias e altitudes de voo  diferentes.  Mapas são produzidos próximos do tempo real por um computador em Langley, o qual combina códigos de física de tecnologia de ponta com medições da atividade solar e raios cósmicos em tempo real.
“We are still in an experimental phase,” he says.  “The ultimate goal of the NAIRAS effort is to adopt a paradigm similar to terrestrial weather forecasting.”	Nós estamos ainda numa fase experimental”,  diz ele. "O objetivo final do esforço do NAIRAS é adotar um paradigma semelhante à previsão meteorológica terrestre".
The value to the airlines is clear.  The ability to fly over the poles can save $35,000 to $40,000 per flight in fuel costs alone.  On the other hand, altering course to avoid a polar radiation storm can cost as much as $100,000.   A forecasting tool like NAIRAS can help the airlines make the right decision.	O valor para as companhias aéreas é evidente.  A capacidade de voar sobre os pólos pode poupar  35.000 a 40.000 dólares por voo só em custo do combustível.  Por outro lado, alterando o curso para evitar uma tempestade de radiação polar pode custar tanto quanto 100.000 dólares.   Uma ferramenta de previsão como o NAIRAS pode ajudar as companhias aéreas a tomar a decisão certa.
Of even greater importance to Mertens is the human factor.  “Back in 2004, I went to a workshop on space weather and aviation. A pilot from American Airlines stood up to address the audience: ‘Look,’ he said, ‘we are classified as radiation workers, we are the most exposed than any other group, yet we know the least of all the groups.’  That was a turning point for me.  I wanted to do something to help pilots better understand what they are flying into.” And so NAIRAS was born.	De importância ainda maior para o [cientista] Mertens é o fator humano.  "De volta a 2004, eu fui a um seminário sobre meteorologia espacial e aviação. Um piloto da American Airlines levantou-se para se dirigir ao público: 'Olhe', ele disse, 'nós somos classificados como trabalhadores de radiação, nós somos os mais expostos do que qualquer outro grupo, no entanto nós sabemos o mínimo de todos dos grupos.'  Isso foi um momento decisivo para mim.  Eu queria fazer algo para ajudar pilotos entender melhor para dentro do que eles estão voando." E assim nasceu o NAIRAS.
Mertens and colleagues are about to publish a paper in the journal Space Weather comparing NAIRAS predictions to actual radiation measurements onboard airplanes.  “The results are encouraging,” he says, “but we still have work to do.”	Mertens e colegas estão prestes a publicar um artigo no jornal Meteorologia Espacial comparando as previsões do NAIRAS com as medições de radiação real a bordo de aviões. "Os resultados são encorajadores", ele diz, "mas nós ainda temos trabalho a fazer."
The powerful solar flare of Nov. 4, 2003 resulted in lost or degraded HF communications for several hours.	A poderosa erupção solar de 0 4 NOV 2003 resultou em perda ou degradação de comunicações em HF  por várias horas.
The blow plot shows the HF absorption during the powerful Nov. 2003 solar flare. Due to geometric effects, D region ionization is greatest at the sub-solar point, where the Sun is directly overhead. The amount of ionization and absorption falls with distance away from the sub-solar point, reaching zero at the day/night terminator. The night-side of Earth is unaffected.	A representação gráfica abaixo mostra a absorção de HF durante a poderosa erupção solar de NOV 2003. Devido a efeitos geométricos, a ionização da região D é maior no ponto sub-solar, onde o Sol está diretamente acima. A quantidade de ionização e absorção diminui com a distância do ponto sub-solar, atingindo zero na linha deseparação do  dia e noite. O lado noturno da Terra não é afetado.
The global D-Region Absorption Product depicts the D-region at high latitudes where it is driven by particles (solar radiation storm) as well as low latitudes, where photons (solar flare radio blackouts) cause the prompt changes.	O Produto de Absorção da Região-D global retrata a Região-D em latitudes elevadas, onde ela é impulsionada por partículas (tempestade de radiação solar) bem como em baixas latitudes, onde fótons (interrupções de rádio por erupções solares) causam mudanças rápidas.