Postoji mučan problem ispod površine uzbuđenja oko budućnosti dugoročnih misija u svemir. Izloženost ljudi velikim količinama sunčevog zračenja i drugim izvorima kozmičkih zraka vjerojatno će biti glavni čimbenik koji bi mogao umanjiti snove čovječanstva o budućim naseljima s ljudskom posadom na drugim planetima. Učinci izloženosti zračenju astronauta nisu u potpunosti shvaćeni, ali mogu se kretati od akutne radijacijske bolesti (možda nakon što ih je uhvatila intenzivna solarna oluja tijekom međuplanetarnog tranzita) do postupnog oštećenja stanica, što uvelike povećava rizik od raka u dugotrajnim misijama. Dakle, što možemo učiniti u vezi s tim? Čovječanstvo je vrlo prilagodljivo i neke protumjere se postupno ostvaruju. (I da, Ruski svemirski majmuni možda bi mogao pomoći…)
Problem nastaje kada ljudi napuste zaštitni pokrivač Zemljinog magnetskog polja. Djelujući poput ogromnog, nevidljivog polja sile, magnetosfera odbija većinu štetnih visokoenergetskih čestica koje se ispaljuju sa Sunca. Sve što probije ovu barijeru brzo se apsorbira u našoj gustoj atmosferi. Čak i na velikim visinama, u niskoj Zemljinoj orbiti, može se pružiti određena zaštita astronautima (iako je zračenje okoline daleko veće tamo gore nego ovdje dolje). Dakle, kada govorimo o kolonizaciji drugih planeta i slanju astronauta sve dalje i dalje u duboki svemir, izloženost zračenju postaje sve veći rizik.
Neposredna zabrinutost je da bi astronauti mogli dobiti zahvaćeni solarnom olujom , gdje Sunce (obično oko solarnog maksimuma) izbacuje ogromne oblake visokoenergetskih protona. Ako oluja bude dovoljno intenzivna, goleme doze zračenja mogle bi biti nanesene muškarcima i ženama u svemiru. Otprilike, doza od 500 rads ili više ubit će čovjeka za dva do tri sata, a manja doza mogla bi uzrokovati akutnu bolest zračenja. Radijacijska bolest mogla bi biti smrtonosna za nekoliko tjedana ako astronaut ne dobije hitnu medicinsku pomoć. Što kažete na dugoročni, postupni učinak produljene izloženosti dozama zračenja većim od normalnih? Ovo je područje svemirske medicine koje još ne razumijemo u potpunosti.
U novom istraživanju Lombardi Comprehensive Cancer Center pri Medicinskom centru Sveučilišta Georgetown, visokoenergetska priroda zračenja u svemiru može dovesti do preranog starenja i produljenog oksidativnog stresa u stanicama. To također sugerira da astronauti riskiraju veći od normalnog rizika od raka, kao što je rak debelog crijeva, kroz izlaganje zračenju 'visokog linearnog prijenosa energije' (LET). LET zračenje se sastoji od protona visoke energije koje emitira Sunce i uzrokuje ogromnu štetu na malim površinama tkiva.
'Izloženost zračenju, bilo namjerno ili slučajno, neizbježna je tijekom naših života, ali s planovima za misiju na Mars, moramo razumjeti više o prirodi zračenja u svemiru. Trenutno nema konačnih informacija za procjenu rizika koji astronauti mogu doživjeti.” – Kamal Datta, dr. sc., docent na Lombardiju i glavni autor.
S NASA-inim projektom Constellation na horizontu, fokus je bio na dugoročnim učincima međuplanetarnog zračenja. U konačnici, ovaj projekt ima za cilj poslati ljude na Mjesec i Mars, ali postoje jaki pokazatelji da će se astronauti suočiti Rak smanjenje rizika i životnog vijeka, ogromna prepreka misiji koja se proteže nekoliko mjeseci ili uspješno proto naselje.
Tu nam pomažu laboratorijski miševi. Izmjerena je količina “slobodnih radikala” (visoko reaktivnih molekula koje se često povezuju s rakom i starenjem stanica) i utvrđeno je da su miševi razvili visoko oksidativne (tj. pune molekula slobodnih radikala) gastrointestinalni trakt kada su bili izloženi zračenju s visokim LET zračenjem poput svemira. Skupina iz Lombardija zaključila je da su miševi razvili visok rizik od raznih karcinoma, posebice raka gastrointestinalnog trakta. Također su primijetili da nakon izlaganja (čak i nakon dva mjeseca) miševi prerano ostare, što znači da učinak oštećenja zračenja može potrajati dugo nakon izlaganja okolini s visokim LET.
Dakle, što možemo učiniti? U tijeku je nekoliko planova za daljnje testiranje učinaka zračenja na ljude i predviđanje kada će astronauti biti u opasnosti. Ovaj tjedan, Rusija je objavila (kontroverzne) planove poslati majmune natrag u svemir, možda čak i do Marsa. Nakon što je šok od ovog “zastarjelog” prijedloga prošao (prethodni ruski program svemirskih majmuna ostao je bez sredstava 1990-ih), postalo je vrlo jasno čemu se ruska svemirska agencija nada postići: bolje razumjeti dugotrajna izloženost okolišu s visokim LET na ljudsku fiziologiju. Mnogi će tvrditi da je ova praksa okrutna i nepotrebna, ali drugi će reći da se majmuni svakodnevno koriste u eksperimentima, zašto nam ne bi pomogli u ultramodernom svijetu svemirskih putovanja? Porota još uvijek nije u ovoj raspravi, ali postoji mnogo načina da se istraži i suprotstavi učinak zračenja na ljude.
Također postoje mnogi sustavi za zaštitu čovječanstva od napada solarnih oluja. Koristeći solarni i heliosferski opservatorij (SOHO) i druge letjelice smještene između Zemlje i Sunca, postavljen je sustav ranog upozorenja kako bi se astronautima u orbiti pružilo neko vrijeme da se zaklone u slučaju da se solarna baklja lansira na Zemlji. Ovaj sustav je u potpunosti operativan i već se dokazao. Nedavno sam se poigrao idejom sličnog Sustav ranog upozorenja utemeljen na Marsu , pružajući budućim kolonijama na Marsu oko 40 minuta unaprijed obavijest o nadolazećoj solarnoj oluji.
Zaštita je još jedna očita zaštitna mjera. Lunarne i Marsove kolonije će najvjerojatnije koristiti velike količine regolita da blokiraju dolazeće čestice. Samo nekoliko metara lokalno iskopanog regolita pružit će izvrsnu zaštitu. Ali što je s putovanjem na Mars? Kako će astronauti projekata kao što je Constellation biti zaštićeni? Možda napredni “ Ionski štit ” može funkcionirati?
Kakav god bio učinak zračenja na ljude u svemiru, čini se očitim da smo u povojima svemirskog leta i da se već bavimo nekim od najtežih problema. Sljedećih nekoliko godina mnogo će napora biti usmjereno na zdravlje astronauta, nadamo se da će se pronaći neki odgovori na problem svemirskog zračenja.
Izvorni izvor: Medicinski centar Sveučilišta Georgetown