Υπάρχει ένα ενοχλητικό πρόβλημα κάτω από την επιφάνεια του ενθουσιασμού που περιβάλλει το μέλλον των μακροπρόθεσμων αποστολών στο διάστημα. Οι επιπτώσεις της έκθεσης σε ακτινοβολία στους αστροναύτες δεν είναι πλήρως κατανοητές, αλλά θα μπορούσαν να κυμαίνονται από οξεία ασθένεια ακτινοβολίας (ίσως μετά από μια έντονη ηλιακή καταιγίδα κατά τη διάρκεια της διαπλανητικής διέλευσης) έως τη σταδιακή κυτταρική βλάβη, αυξάνοντας σημαντικά τον κίνδυνο καρκίνου σε μακροπρόθεσμες αποστολές. Τι μπορούμε λοιπόν να κάνουμε γι 'αυτό; Η ανθρωπότητα είναι εξαιρετικά προσαρμοστική και ορισμένα αντίμετρα πραγματοποιούνται σταδιακά. (Και ναι, οι Ρώσοι Διαστημικοί Πίθηκοι θα μπορούσαν να βοηθήσουν…)
Το πρόβλημα έρχεται όταν οι άνθρωποι αφήνουν την προστατευτική κουβέρτα του μαγνητικού πεδίου της Γης. Ενεργώντας σαν ένα τεράστιο, αόρατο πεδίο δύναμης, η μαγνητόσφαιρα εκτρέπει τα περισσότερα από τα επιβλαβή σωματίδια υψηλής ενέργειας που εκτοξεύονται από τον Ήλιο. Οτιδήποτε διαπερνά αυτό το φράγμα απορροφάται γρήγορα από την παχιά ατμόσφαιρα. Ακόμα και σε μεγάλα υψόμετρα, σε χαμηλή τροχιά της Γης, μπορεί να παρέχεται κάποια προστασία στους αστροναύτες (αν και η ακτινοβολία του περιβάλλοντος είναι πολύ υψηλότερη από εκεί κάτω). Έτσι, όταν μιλάμε για αποικισμό άλλων πλανητών και για την αποστολή αστροναυτών όλο και περισσότερο σε βαθύ διάστημα, η έκθεση σε ακτινοβολία γίνεται μεγαλύτερος κίνδυνος.
Μια άμεση ανησυχία είναι ότι οι αστροναύτες μπορεί να πιαστούν σε μια ηλιακή καταιγίδα, όπου ο Ήλιος (συνήθως γύρω από το μέγιστο της ηλιακής ακτινοβολίας) εκτοξεύει τεράστια σύννεφα πολύ ενεργητικών πρωτονίων. Εάν η καταιγίδα είναι αρκετά έντονη, θα μπορούσαν να επιβληθούν τεράστιες δόσεις ακτινοβολίας στους άνδρες και τις γυναίκες στο διάστημα. Περίπου, μια δόση 500 rads ή περισσότερο θα σκοτώσει έναν άνθρωπο σε δύο έως τρεις ώρες και μια μικρότερη δόση θα μπορούσε να προκαλέσει οξεία ακτινοβολία. Η ασθένεια ακτινοβολίας θα μπορούσε να είναι θανατηφόρα σε εβδομάδες εάν ο αστροναύτης δεν λάβει επείγουσα ιατρική περίθαλψη. Τι γίνεται με τη μακροπρόθεσμη, σταδιακή επίδραση της παρατεταμένης έκθεσης σε υψηλότερες από τις κανονικές δόσεις ακτινοβολίας; Αυτός είναι ένας τομέας του διαστημικού φαρμάκου που δεν έχουμε κατανοήσει ακόμη.
Σε μια νέα έρευνα του Lombardi Comprehensive Cancer Center στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Georgetown, η υψηλή ενεργειακή φύση της ακτινοβολίας στο διάστημα μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη γήρανση και παρατεταμένο οξειδωτικό στρες στα κύτταρα. Αυτό υποδηλώνει επίσης ότι οι αστροναύτες διατρέχουν υψηλότερο από τον κανονικό κίνδυνο καρκίνου, όπως ο καρκίνος του παχέος εντέρου, μέσω της έκθεσης σε ακτινοβολία «υψηλής γραμμικής μεταφοράς ενέργειας» (LET). Η ακτινοβολία LET αποτελείται από πρωτόνια υψηλής ενέργειας που εκπέμπονται από τον Ήλιο και προκαλούν τεράστια ζημιά σε μικρές περιοχές ιστού.
“Η έκθεση σε ακτινοβολία, είτε εκ προθέσεως είτε τυχαία, είναι αναπόφευκτη κατά τη διάρκεια της ζωής μας, αλλά με σχέδια για αποστολή στον Άρη, πρέπει να κατανοήσουμε περισσότερα σχετικά με τη φύση της ακτινοβολίας στο διάστημα. Προς το παρόν δεν υπάρχουν πειστικές πληροφορίες για την εκτίμηση του κινδύνου που ενδέχεται να αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες.- Kamal Datta, MD, επίκουρος καθηγητής στη Λομπάρντι και επικεφαλής συγγραφέας.
Με τον Αστερισμό Έργων της NASA στον ορίζοντα, επικεντρώθηκε στις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της διαπλανητικής ακτινοβολίας. Τελικά, αυτό το έργο στοχεύει να στείλει τους ανθρώπους στη Σελήνη και στον Άρη, αλλά υπάρχουν ισχυροί δείκτες που θα αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες σε αυξημένο κίνδυνο καρκίνου και μείωση της διάρκειας ζωής, ένα τεράστιο εμπόδιο σε μια αποστολή που διαρκεί αρκετούς μήνες ή μια ακμάζουσα πρωτοκαθεδρίαση.
Εδώ μας βοηθούν τα ποντίκια εργαστηρίου. Η ποσότητα των «ελεύθερων ριζών» (εξαιρετικά δραστικά μόρια που συνδέονται συχνά με καρκίνο και γήρανση των κυττάρων) μετρήθηκε και διαπιστώθηκε ότι τα ποντίκια ανέπτυξαν γαστρεντερικές οδούς υψηλής οξειδωτικής (δηλ. Γεμάτες μόρια ελευθέρων ριζών) όταν εκτέθηκαν σε διαστημική ακτινοβολία υψηλής LET. Η ομάδα Lombardi κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα ποντίκια είχαν υψηλό κίνδυνο για διάφορους καρκίνους, ιδιαίτερα καρκίνους του γαστρεντερικού. Παρατήρησαν επίσης ότι μετά την έκθεση (ακόμη και μετά από δύο μήνες), τα ποντίκια γήρανζαν πρόωρα, υποδηλώνοντας ότι η επίδραση της βλάβης από την ακτινοβολία μπορεί να επιμείνει πολύ μετά την έκθεση σε περιβάλλον υψηλού LET.
Λοιπόν, τι μπορούμε να κάνουμε? Υπάρχουν πολλά σχέδια σε κίνηση για να δοκιμάσουν περαιτέρω τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας στους ανθρώπους και να προβλέψουν πότε θα κινδυνεύουν οι αστροναύτες. Αυτή την εβδομάδα, η Ρωσία ανακοίνωσε (αμφιλεγόμενα) σχέδια να στείλει πιθήκους πίσω στο διάστημα, πιθανώς μέχρι τον Άρη. Μόλις εξαντλήθηκε το σοκ αυτής της «ξεπερασμένης» πρότασης (το προηγούμενο ρωσικό πρόγραμμα διαστημικών πιθήκων εξαντλήθηκε χρηματοδότηση τη δεκαετία του 1990), έγινε πολύ σαφές ως προς το τι ελπίζει να επιτύχει η ρωσική διαστημική υπηρεσία: να έχει καλύτερη κατανόηση του μακροχρόνια έκθεση σε περιβάλλον υψηλού LET στην ανθρώπινη φυσιολογία. Πολλοί θα υποστηρίξουν ότι αυτή η πρακτική είναι σκληρή και περιττή, αλλά άλλοι θα πουν ότι οι πίθηκοι χρησιμοποιούνται σε πειράματα καθημερινά, γιατί δεν πρέπει να μας βοηθήσουν στον υπερσύγχρονο κόσμο των διαστημικών ταξιδιών; Η κριτική επιτροπή εξακολουθεί να συμμετέχει σε αυτήν τη συζήτηση, αλλά υπάρχουν πολλοί τρόποι διερεύνησης και εξουδετέρωσης της επίδρασης της ακτινοβολίας στον άνθρωπο.
Υπάρχουν επίσης πολλά συστήματα για την προστασία της ανθρωπότητας από την επίθεση των ηλιακών καταιγίδων. Χρησιμοποιώντας το Ηλιακό και Ηλιοσφαιρικό Παρατηρητήριο (SOHO) και άλλα σκάφη που βρίσκονται μεταξύ της Γης και του Ήλιου, έχει δημιουργηθεί ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για να παρέχει στους αστροναύτες σε τροχιά λίγο χρόνο για να καλυφθεί εάν ξεκινήσει μια ηλιακή φωτοβολίδα. Αυτό το σύστημα είναι πλήρως λειτουργικό και έχει ήδη αποδειχθεί. Πρόσφατα, έπαιξα με την ιδέα ενός παρόμοιου συστήματος έγκαιρης προειδοποίησης που βασίζεται στον Άρη, παρέχοντας στις μελλοντικές αποικίες του Άρη περίπου 40 λεπτά προειδοποίηση για μια εισερχόμενη ηλιακή καταιγίδα.
Η προστασία είναι ένα άλλο προφανές προστατευτικό μέτρο. Οι αποικίες σεληνιακού και Άρη πιθανότατα θα χρησιμοποιούν μεγάλες ποσότητες regolith για να μπλοκάρουν τα εισερχόμενα σωματίδια. Μόνο λίγα μέτρα τοπικά σκαμμένα regolith θα παρέχουν εξαιρετική προστασία. Τι γίνεται όμως με το ταξίδι στον Άρη; Πώς προστατεύονται οι αστροναύτες έργων όπως ο αστερισμός; Ίσως ένα προηγμένο "Ion Shield" να λειτουργήσει;
Όποια και αν είναι η επίδραση της ακτινοβολίας στον άνθρωπο στο διάστημα, φαίνεται προφανές ότι βρισκόμαστε στα βρεφικά στάδια της διαστημικής πτήσης και αντιμετωπίζουμε ήδη μερικά από τα πιο δύσκολα προβλήματα. Τα επόμενα χρόνια, πολλή προσπάθεια θα επικεντρωθεί στην υγεία των αστροναυτών, ελπίζοντας να βρούμε μερικές απαντήσεις στο πρόβλημα της διαστημικής ακτινοβολίας.
Αρχική πηγή: Ιατρικό Κέντρο Πανεπιστημίου Georgetown
