Pod povrchem vzrušení, který obklopuje budoucnost dlouhodobých misí do vesmíru, je nepříjemný problém. Účinky ozáření astronautů nejsou zcela známy, ale mohly by sahat od akutní radiační nemoci (snad poté, co byly zachyceny při intenzivní sluneční bouři během meziplanetárního tranzitu) až po postupné poškození buněk, což výrazně zvyšuje riziko rakoviny v dlouhodobých misích. Co s tím můžeme dělat? Lidstvo je vysoce přizpůsobivé a postupně se realizují některá protiopatření. (A ano, ruské vesmírné opice by mohly pomoci…)
Problém nastává, když lidé opustí ochrannou pokrývku magnetického pole Země. Magnetosféra se chová jako obrovské, neviditelné silové pole, odkloní většinu škodlivých částic vysoké energie vystřelených ze Slunce. Všechno, co pronikne do této bariéry, je rychle pohlceno naší hustou atmosférou. I ve vysokých nadmořských výškách, na nízké oběžné dráze Země, může být poskytnuta určitá ochrana kosmonautům (ačkoli okolní záření je tam mnohem výše než dole). Takže když mluvíme o kolonizaci dalších planet a posílání astronautů dále a dále do hlubokého vesmíru, expozice záření se stává větším rizikem.
Okamžitým problémem je, že astronauti se mohou chytit ve sluneční bouři, kde Slunce (obvykle kolem slunečního maxima) vypouští obrovské mraky vysoce energetických protonů. Pokud je bouře dostatečně intenzivní, mohou být mužům a ženám ve vesmíru způsobeny obrovské dávky záření. Zhruba dávka 500 radů nebo více zabije člověka za dvě až tři hodiny a menší dávka může způsobit akutní radiační nemoc. Radiační nemoc by mohla být fatální v týdnech, pokud by astronaut nedostal neodkladnou lékařskou péči. Jak je to s dlouhodobým, postupným dopadem dlouhodobého působení vyšších než normálních dávek záření? Toto je oblast kosmického lékařství, kterému dosud úplně nerozumíme.
V novém výzkumu Komplexního onkologického centra Lombardi v Lékařském středisku Georgetown University může vysoká energetická povaha záření ve vesmíru vést k předčasnému stárnutí a prodlouženému oxidačnímu stresu v buňkách. To také naznačuje, že astronauti riskují vyšší než normální riziko rakovin, jako je rakovina tlustého střeva, vystavením záření „vysokému lineárnímu přenosu energie“ (LET). Záření LET se skládá z vysoce energetických protonů emitovaných Sluncem a způsobuje obrovské poškození malých oblastí tkáně.
“Radiační expozice, ať už úmyslná nebo náhodná, je nevyhnutelná během našich životů, ale s plány na misi na Mars musíme lépe porozumět povaze záření ve vesmíru. V současné době neexistují žádné přesvědčivé informace pro odhad rizika, které mohou astronauti zažít.“- Kamal Datta, M.D., docent v Lombardi a hlavní autor.
Díky souhvězdí projektu NASA na obzoru se zaměřilo na dlouhodobé účinky meziplanetárního záření. Cílem tohoto projektu je nakonec poslat člověka na Měsíc a Mars, ale existují silné ukazatele, kterým budou astronauti čelit ve zvýšeném riziku rakoviny a snížení délky života, masivní překážce mise trvající několik měsíců nebo prosperující proto-osídlení.
Tady nám pomáhají laboratorní myši. Množství „volných radikálů“ (vysoce reaktivních molekul často spojených s rakovinou a stárnutím buněk) bylo změřeno a bylo zjištěno, že u myší se při vystavení prostorově podobnému vysokému LET záření vyvíjely vysoce oxidační (tj. Plné molekuly volných radikálů) gastrointestinální trakt. Skupina Lombardi dospěla k závěru, že u myší se vyvinulo vysoké riziko pro různé druhy rakoviny, zejména rakoviny gastrointestinálního traktu. Také si všimli, že po expozici (i po dvou měsících) myši předčasně stárly, což znamená, že účinek poškození radiace může přetrvávat dlouho po vystavení prostředí s vysokým LET.
Takže co můžeme dělat? Existuje několik plánů, jak dále otestovat účinky záření na člověka a předpovědět, kdy budou astronauti ohroženi. Tento týden Rusko oznámilo (kontroverzní) plány poslat opice zpět do vesmíru, možná až na Mars. Jakmile šok tohoto „zastaralého“ návrhu zmizel (předchozí ruský program pro vesmírné opice došel v 90. letech do financování), začalo být zcela jasné, čeho ruská kosmická agentura doufá dosáhnout: lépe porozumět dlouhodobé vystavení prostředí s vysokým letem na fyziologii člověka. Mnozí budou argumentovat, že tato praxe je krutá a zbytečná, ale jiní říkají, že se opice používají při experimentech každý den, proč by nám neměli pomáhat v ultramoderním světě vesmírného cestování? Porota je stále v této debatě, ale existuje mnoho způsobů, jak prozkoumat a působit proti radiačnímu účinku na člověka.
Existuje také mnoho systémů, které chrání lidstvo před náporem slunečních bouří. Pomocí Sluneční a heliospherické observatoře (SOHO) a dalších plavidel umístěných mezi Zemí a Sluncem byl zřízen systém včasného varování, který by astronautům na oběžné dráze poskytl nějaký čas na pokrytí, pokud by sluneční sluneční erupce byla spuštěna na Zemi. Tento systém je plně funkční a již se osvědčil. Nedávno jsem si pohrával s myšlenkou podobného systému včasného varování na Marsu, poskytujícího budoucí kolonie na Marsu s asi 40 minutovým předběžným oznámením o přicházející sluneční bouři.
Stínění je dalším zjevným ochranným opatřením. Měsíční a Mars kolonie s největší pravděpodobností použijí velké množství regolitu k blokování přicházejících částic. Pouze několik metrů místně vykopaného regolitu poskytne vynikající ochranu. Ale co cesta na Mars? Jak budou chráněny astronauti projektů, jako je Constellation? Možná by mohl fungovat pokročilý „Ionový štít“?
Ať už je účinek záření na člověka ve vesmíru jakýkoli, zdá se zřejmé, že jsme v počátcích kosmického letu a řešíme některé z nejobtížnějších problémů. Během několika příštích let bude velké úsilí zaměřeno na zdraví astronautů, doufejme, že najdeme nějaké odpovědi na problém s kosmickým zářením.
Původní zdroj: Georgetown University Medical Center
