Postoji težak problem ispod površine uzbuđenja koji okružuje budućnost dugoročnih misija u svemir. Učinci izloženosti zračenju astronauta nisu u potpunosti razumljivi, ali mogu se kretati od akutne radijacijske bolesti (možda nakon što je uhvaćena u snažnoj solarnoj oluji tijekom međuplanetarnog tranzita) do postupnog oštećenja stanica, uvelike povećavajući rizik od raka u dugoročnim misijama. Pa što možemo učiniti u vezi s tim? Čovječanstvo je vrlo prilagodljivo i neke se mjere suprotno ostvaruju. (I da, ruski svemirski majmuni možda bi mogli pomoći…)
Problem dolazi kada ljudi napuste zaštitni pokrivač Zemljinog magnetskog polja. Djelujući poput ogromnog, nevidljivog polja sile, magnetosfera odbije većinu štetnih čestica visoke energije koje se ispaljuju sa Sunca. Sve što probije ovu prepreku brzo se apsorbira u našu gustu atmosferu. Čak i na velikim nadmorskim visinama, na maloj zemaljskoj orbiti, može se osigurati neka zaštita astronautima (iako je zračenje u okolišu daleko veće nego gore ovdje). Dakle, kada govorimo o kolonizaciji drugih planeta i upućivanju astronauta sve dalje i dalje u duboki svemir, izloženost zračenju postaje veći rizik.
Neposredna zabrinutost je da se astronauti mogu uhvatiti u solarnoj oluji, gdje Sunce (obično oko solarnog maksimuma) izbacuje ogromne oblake visokoenergetskih protona. Ako je oluja dovoljno intenzivna, ogromne doze zračenja mogle bi biti izložene muškarcima i ženama u svemiru. Grubo, doza od 500 radala ili više ubit će čovjeka za dva do tri sata, a manja doza mogla bi izazvati akutnu radijacijsku bolest. Zračna bolest mogla bi biti fatalna u nekoliko tjedana ako astronaut ne dobije hitnu medicinsku pomoć. Što je s dugoročnim, postupnim utjecajem produženog izlaganja zračenjima većim od uobičajenih? Ovo je područje svemirske medicine koje još uvijek ne razumijemo u potpunosti.
U novim istraživanjima Sveobuhvatnog centra za rak Lombardi pri Medicinskom centru na Sveučilištu Georgetown, visokoenergetska priroda zračenja u svemiru može dovesti do preranog starenja i dugotrajnog oksidativnog stresa u stanicama. To također sugerira da astronauti rizikuju veći rizik od uobičajenog karcinoma, poput raka debelog crijeva, izlaganjem zračenju "visokog linearnog prijenosa energije" (LET). LET zračenje sastoji se od protona visoke energije koje emitira Sunce i uzrokuju ogromne štete na malim područjima tkiva.
“Izloženost zračenju, namjerna ili slučajna, neizbježna je tijekom naših života, ali s planovima za misiju na Mars, trebamo razumjeti više o prirodi zračenja u svemiru. Trenutno nema konačnih informacija za procjenu rizika koji astronauti mogu doživjeti.”- dr. Sc. Kamal Datta, docent na Lombardiju i glavni autor.
Budući da je NASA-ino Projektno sazviježđe na horizontu, usredotočeno je na dugoročne učinke međuplanetarnog zračenja. Konačno, ovaj projekt ima za cilj poslati ljude na Mjesec i Mars, ali postoje snažni pokazatelji da će se astronauti suočiti s povećanim rizikom od raka i smanjenjem životnog vijeka, masovnom ometanjem u misiji koja traje nekoliko mjeseci ili uspješnom proto-naseljavanjem.
Ovdje nam pomažu laboratorijski miševi. Količina "slobodnih radikala" (visoko reaktivne molekule često povezane s karcinomom i starenjima stanica) izmjerena je i utvrđeno je da su miševi razvili visoko oksidativne (tj. Pune molekula slobodnih radikala) gastrointestinalnih trakta kada su bili izloženi svemirskom zračenju visokog LET-a. Skupina Lombardi zaključila je da su miševi razvili visoki rizik za različite karcinome, osobito gastrointestinalni karcinom. Oni su također primijetili da su nakon izlaganja (čak i nakon dva mjeseca) miševi prerano ostarili, što ukazuje da učinak oštećenja od zračenja može ostati dugo nakon izlaganja okruženju s visokim LET-om.
Pa što možemo učiniti? U planu je nekoliko planova za daljnje testiranje utjecaja radijacije na ljude i predviđanje kada će astronauti biti izloženi riziku. Ovaj tjedan, Rusija je objavila (kontroverzne) planove za slanje majmuna natrag u svemir, moguće i do Marsa. Nakon što je šok zbog ovog "zastarjelog" prijedloga prestao (prethodnom ruskom programu svemirskih majmuna ponestalo je sredstava u 1990-ima), postalo je vrlo jasno čemu se ruska svemirska agencija nada: postići bolje razumijevanje dugotrajno izlaganje okolišu visoke LET na ljudskoj fiziologiji. Mnogi će tvrditi da je takva praksa surova i nepotrebna, ali drugi će reći da se majmuni svakodnevno koriste u eksperimentima, zašto nam ne bi pomogli u ultra-modernom svijetu svemirskih putovanja? Žiri je još uvijek izvan ove rasprave, ali postoji mnogo načina da se istraži i suzbije utjecaj zračenja na ljude.
Postoje i mnogi sustavi koji štite čovječanstvo od napada sunčanih oluja. Koristeći Solarni i heliosferični opservatorij (SOHO) i druge letjelice smještene između Zemlje i Sunca, uspostavljen je sustav ranog upozoravanja kako bi astronauti na orbiti osigurali neko vrijeme kako bi se pokrenuli ako solarni bljesak bude pokrenut prema Zemlji. Ovaj je sustav u potpunosti operativan i već se dokazao. Nedavno sam se igrao sa idejom sličnog Marsovog sustava ranog upozoravanja, koji će budućim Marsovim kolonijama pružiti otprilike 40 minuta napredne obavijesti o nadolazećoj solarnoj oluji.
Zaštita je još jedna očita zaštitna mjera. Lunarne i Marsove kolonije najvjerojatnije će koristiti velike količine regolita za blokiranje ulaznih čestica. Samo nekoliko metara lokalno iskopanog regolita pružit će izvrsnu zaštitu. Ali što je s putovanjem do Marsa? Kako će se zaštititi astronauti projekata poput Constellationa? Možda bi napredni "ionski štit" mogao funkcionirati?
Bez obzira na učinak zračenja na ljude u svemiru, čini se da je očito da smo u povojima svemirskog leta i već rješavamo neke od najtežih problema. Tijekom sljedećih nekoliko godina, mnogo će se truda usmjeriti na zdravlje astronauta, nadamo se da će naći neke odgovore na problem zračenja u svemiru.
Izvorni izvor: Medicinski centar Sveučilišta Georgetown
