Există o problemă îngrozitoare sub suprafața entuziasmului care înconjoară viitorul misiunilor pe termen lung în spațiu. Efectele expunerii la radiații la astronauți nu sunt pe deplin înțelese, dar ar putea varia de la boala acută la radiații (poate după ce a fost prins într-o furtună solară intensă în timpul tranzitului interplanetar) până la deteriorarea celulară treptată, crescând considerabil riscul de cancer în misiunile pe termen lung. Deci, ce putem face despre asta? Omenirea este extrem de adaptabilă și unele măsuri de contramăsură sunt treptat realizate. (Și da, maimuțele spațiale ruse s-ar putea să vă ajute…)
Problema apare atunci când oamenii părăsesc pătură de protecție a câmpului magnetic al Pământului. Acționând ca un câmp de forță imens, invizibil, magnetosfera deviază cea mai mare parte a particulelor nocive de mare energie care sunt trase din Soare. Orice care pătrunde în această barieră este absorbit rapid de atmosfera noastră groasă. Chiar și la altitudini mari, pe orbita Pământului joasă, se poate asigura o oarecare protecție pentru astronauți (deși radiația ambientală este mult mai mare acolo decât aici). Deci, când vorbim despre colonizarea altor planete și trimiterea astronauților din ce în ce mai departe în spațiul profund, expunerea la radiații devine un risc mai mare.
O preocupare imediată este aceea că astronauții ar putea fi prinși într-o furtună solară, unde Soarele (de obicei în jurul valorii de maximul solar) scoate nori uriași de protoni puternic energici. În cazul în care furtuna este suficient de intensă, ar putea fi aplicate doze uriașe de radiații bărbaților și femeilor din spațiu. Aproximativ, o doză de 500 rads sau mai mult va ucide un om în două-trei ore, iar o doză mai mică ar putea provoca boală de radiații acute. Boala prin radiații ar putea fi fatală în câteva săptămâni în cazul în care astronautul nu va primi îngrijiri medicale urgente. Ce zici de impactul gradat pe termen lung al expunerii prelungite la doze mai mari decât cele normale de radiații? Acesta este un domeniu al medicinii spațiale pe care nu îl înțelegem până acum complet.
În cadrul noilor cercetări efectuate de Lombardi Comprehensive Cancer Center de la Georgetown University Medical Center, natura energetică ridicată a radiațiilor în spațiu poate duce la îmbătrânirea prematură și la stresul oxidativ prelungit în celule. Acest lucru sugerează, de asemenea, că astronauții riscă un risc mai mare decât normal de cancer, cum ar fi cancerul de colon, prin expunerea la radiații „transfer liniar ridicat de energie”. Radiația LET constă în protonii cu energie mare emisă de Soare și cauzează o cantitate imensă de deteriorare în zone mici de țesut.
“Expunerea la radiații, intenționată sau accidentală, este inevitabilă în timpul vieții noastre, dar cu planurile pentru o misiune pe Marte, trebuie să înțelegem mai multe despre natura radiațiilor în spațiu. În prezent, nu există informații concludente pentru a estima riscul ca astronauții să aibă.”- Kamal Datta, M.D., profesor asistent la Lombardi și autor principal.
Cu Proiectul Constelația NASA la orizont, s-a pus accentul pe efectele pe termen lung ale radiațiilor interplanetare. În cele din urmă, acest proiect își propune să trimită oamenii pe Lună și Marte, dar există indicatori puternici cu care astronauții se vor confrunta cu un risc crescut de cancer și reducerea duratei de viață, o piedică masivă pentru o misiune care se întinde pe câteva luni sau o protocoalare înfloritoare.
Aici ne ajutăm șoarecii de laborator. S-a măsurat cantitatea de „radicali liberi” (molecule extrem de reactive legate adesea cu cancerul și îmbătrânirea celulelor) și s-a constatat că șoarecii au dezvoltat tracturi gastrointestinale extrem de oxidative (adică pline de molecule cu radicali liberi) atunci când sunt expuse radiațiilor cu LET ridicat. Grupul Lombardi a concluzionat că șoarecii au dezvoltat un risc ridicat pentru diferite tipuri de cancer, în special cancerul gastro-intestinal. Ei au observat, de asemenea, că după expunere (chiar și după două luni), șoarecii au îmbătrânit prematur, ceea ce semnifică faptul că efectul de deteriorare a radiațiilor poate persista mult după expunerea la un mediu ridicat de LET.
Deci ce putem face? Există mai multe planuri în mișcare pentru a testa în continuare efectele radiațiilor asupra oamenilor și pentru a prezice când astronauții vor fi expuși riscului. În această săptămână, Rusia a anunțat (controversat) planurile de a trimite maimuțe înapoi în spațiu, posibil până în Marte. Odată ce șocul acestei propuneri „depășite” s-a stins (programul anterior maimuță spațială rusă a rămas fără finanțare în anii ’90), a devenit foarte clar ce anume speră să obțină agenția spațială rusă: să înțelegem mai bine expunerea pe termen lung într-un mediu ridicat de LET pe fiziologia umană. Mulți vor susține că această practică este crudă și inutilă, dar alții vor spune că maimuțele sunt folosite în experimente în fiecare zi, de ce nu ar trebui să ne ajute în lumea ultra-modernă a călătoriilor în spațiu? Juriul este încă la această dezbatere, dar există numeroase modalități de a investiga și de a contracara efectul de radiație asupra oamenilor.
Există, de asemenea, multe sisteme pentru a proteja omenirea de atacul furtunilor solare. Folosind Observatorul Solar și Heliospheric (SOHO) și alte ambarcațiuni situate între Pământ și Soare, a fost creat un sistem de avertizare timpurie pentru a oferi astronauților pe orbită un timp pentru a acoperi în cazul în care o flacără solară va fi lansată legată de Pământ. Acest sistem este complet operațional și s-a dovedit deja. Recent, m-am jucat cu ideea unui sistem similar de avertizare timpurie bazat pe Marte, care să ofere viitoarelor colonii de pe Marte o notificare avansată de aproximativ 40 de minute a unei furtuni solare de intrare.
Protecția este o altă măsură de protecție evidentă. Coloniile lunare și Marte vor folosi cel mai probabil cantități mari de regulit pentru a bloca particulele care intră. Doar câțiva metri de regulit săpat local vor oferi o protecție excelentă. Dar ce zici de călătoria către Marte? Cum vor fi protejați astronauții proiectelor precum Constelația? Poate funcționează un „Shield Ion” avansat?
Oricare ar fi efectul radiațiilor asupra oamenilor în spațiu, pare evident că ne aflăm în începutul zborului spațial și abordăm deja unele dintre cele mai dificile probleme. În următorii câțiva ani, mult efort se va concentra asupra sănătății astronauților, sperând să găsim câteva răspunsuri la problema radiațiilor spațiale.
Sursa originală: Georgetown University Medical Center
