Pod površjem navdušenja se pojavlja težava, ki obkroža prihodnost dolgoročnih misij v vesolje. Učinki izpostavljenosti astronavtom sevanju niso popolnoma razjasnjeni, vendar bi lahko segale od akutne sevalne bolezni (morda potem, ko so jo med medplanetarnim tranzitom ujele v intenzivno sončno nevihto) do postopne celične poškodbe, kar močno poveča tveganje za nastanek raka v dolgoročnih misijah. Kaj lahko torej storimo glede tega? Človeštvo je zelo prilagodljivo in nekateri protiukrepi se postopoma uresničujejo. (In ja, ruske vesoljske opice bi morda lahko pomagale…)
Težava nastopi, ko ljudje zapustijo zaščitno odejo zemeljskega magnetnega polja. Magnetosfera deluje kot ogromno, nevidno silno polje, ki odvrne večino škodljivih visokoenergijskih delcev, ki jih odganja sonce. Vse, kar prodre skozi to oviro, hitro absorbira naša debela atmosfera. Tudi na velikih nadmorskih višinah, na nizki zemeljski orbiti je mogoče zagotoviti zaščito astronavtom (čeprav je zunanje sevanje tam precej večje kot zgoraj). Ko torej govorimo o kolonizaciji drugih planetov in pošiljanju astronavtov naprej in naprej v globok vesolje, postane izpostavljenost sevanju večje tveganje.
Neposredna skrb je, da se astronavti lahko ujamejo v sončni nevihti, kjer Sonce (ponavadi okoli sončnega maksimuma) izvrže ogromne oblake visoko energijskih protonov. Če je nevihta dovolj intenzivna, bi lahko moški in ženske v vesolju nanesli ogromne odmerke sevanja. V grobem bo odmerek 500 rad ali več ubil človeka v dveh do treh urah, manjši odmerek pa bi lahko povzročil akutno sevalno bolezen. Sevalna bolezen bi bila lahko v tednih usodna, če astronavt ne bi dobil nujne medicinske oskrbe. Kako je z dolgoročnim, postopnim vplivom dolgotrajne izpostavljenosti večjim od običajnih odmerkov sevanja? To je področje vesoljske medicine, ki ga še ne razumemo v celoti.
V novih raziskavah celovitega rakavega centra Lombardi pri medicinskem centru univerze Georgetown lahko visokoenergijska narava sevanja v vesolju privede do prezgodnjega staranja in dolgotrajnega oksidativnega stresa v celicah. To tudi nakazuje, da astronavti tvegajo večje tveganje za raka, kot je rak debelega črevesa, zaradi izpostavljenosti sevanju "linearnega prenosa energije" (LET). LET sevanje je sestavljeno iz visokoenergijskih protonov, ki jih oddaja Sonce in povzročajo ogromno škodo na majhnih območjih tkiva.
“Izpostavljenost sevanju, namerna ali naključna, je med življenjem neizogibna, vendar moramo načrte za misijo na Mars razumeti več o naravi sevanja v vesolju. Trenutno ni prepričljivih informacij za oceno tveganja, ki bi ga lahko imeli astronavti.”- dr. Kamal Datta, docent na Lombardiju in glavni avtor.
Z Nasino projektno konstelacijo na obzorju smo se osredotočili na dolgoročne učinke medplanetarnega sevanja. Navsezadnje je namen tega projekta poslati ljudi na Luno in Mars, vendar obstajajo močni kazalci, da se bodo astronavti spopadli s povečanim tveganjem za raka in zmanjšanjem življenjske dobe, kar bi močno oviralo misijo, ki traja več mesecev, ali uspešna proto-poravnava.
Tu nam pomagajo laboratorijske miši. Količino „prostih radikalov“ (visoko reaktivnih molekul, ki so pogosto povezane z rakom in staranjem celic) smo izmerili in ugotovili, da so miši razvile visoko oksidativne (tj. Polne molekule prostih radikalov) prebavil, ko so bile izpostavljene vesoljskim sevanjem z visoko LET. Skupina Lombardi je zaključila, da so miši razvile veliko tveganje za različne vrste raka, zlasti raka prebavil. Opazili so tudi, da se miši po izpostavitvi (tudi po dveh mesecih) prezgodaj starajo, kar pomeni, da učinek škode zaradi sevanja lahko ostane dolgo po izpostavljenosti okolju z visoko LET.
Kaj torej lahko storimo? V pripravi je več načrtov za nadaljnje testiranje učinkov sevanja na ljudi in napoved, kdaj bodo astronavti ogroženi. Ta teden je Rusija sporočila (sporne) načrte za pošiljanje opic nazaj v vesolje, po možnosti do Marsa. Ko je šok nad tem zastarelim predlogom prenehal (prejšnjim ruskim programom vesoljskih opic je zmanjkalo sredstev v devetdesetih letih), je postalo zelo jasno, kaj ruska vesoljska agencija upa doseči: boljše razumevanje dolgotrajna izpostavljenost človeški fiziologiji okolju z visoko LET. Mnogi bodo trdili, da je ta praksa kruta in nepotrebna, drugi pa bodo rekli, da se opice uporabljajo v poskusih vsak dan, zakaj nam ne bi pomagali v ultramodernem svetu vesoljskih potovanj? Porota je še vedno razpravljena o tej razpravi, vendar obstaja veliko načinov za preiskovanje in boj proti vplivu sevanja na ljudi.
Obstaja tudi veliko sistemov za zaščito človeštva pred napadom sončnih neviht. Z uporabo Sončnega in Heliosspheric Observatory (SOHO) in drugih plovil, ki se nahajajo med Zemljo in Soncem, je bil vzpostavljen sistem zgodnjega opozarjanja, ki astronavtom na orbiti zagotavlja nekaj časa, da se pokrijejo, če se sončna bliskavica sproži na Zemljo. Ta sistem deluje v celoti in se je že izkazal. Pred kratkim sem se igral z zamislijo o podobnem Marsovem sistemu zgodnjega opozarjanja, ki bi prihodnjim Marsovim kolonijam zagotovil približno 40 minut naprednega obvestila o prihodu sončne nevihte.
Zaščita je še en očiten zaščitni ukrep. Lunarne in Marsjeve kolonije bodo najverjetneje uporabile velike količine regolita za blokiranje vhodnih delcev. Le nekaj metrov lokalno izkopanega regolita bo nudilo odlično zaščito. Kaj pa potovanje na Mars? Kako bodo zaščiteni astronavti projektov, kot je Constellation? Morda bo napredni "ionski ščit" deloval?
Ne glede na učinek sevanja na ljudi v vesolju se zdi očitno, da smo v povojih vesoljskega leta in že obravnavamo nekatere najtežje težave. V naslednjih nekaj letih bomo veliko truda usmerili v zdravje astronavtov, upajmo, da bomo našli nekaj odgovorov na težavo vesoljskega sevanja.
Izvirni vir: Univerzitetni medicinski center Georgetown
