Zem satraukuma virsmas, kas apņem nākotnes ilgtermiņa misijas kosmosā, ir nervoza problēma. Astronautu radiācijas iedarbības ietekme nav pilnībā izprotama, taču tā var būt sākot no akūtas radiācijas slimības (iespējams, pēc tam, kad starpplanētu tranzīta laikā nokļuvusi intensīvā saules vētrā) līdz pakāpeniskiem šūnu bojājumiem, kas ievērojami palielina vēža risku ilgtermiņa misijās. Ko mēs varam darīt tā labā? Cilvēce ir ļoti adaptīva, un daži pretpasākumi tiek pakāpeniski realizēti. (Un jā, iespējams, varētu palīdzēt Krievijas Kosmosa pērtiķi…)
Problēma rodas tad, kad cilvēki atstāj Zemes magnētiskā lauka aizsargājošo segu. Darbojoties kā milzīgs, neredzams spēka lauks, magnetosfēra novirza lielāko daļu kaitīgo augstas enerģijas daļiņu, kas tiek izšautas no Saules. Visu, kas iekļūst šajā barjerā, ātri absorbē mūsu biezā atmosfēra. Pat lielā augstumā, zemā Zemes orbītā var tikt nodrošināta zināma aizsardzība astronautiem (lai gan apkārtējais starojums tur ir daudz augstāks nekā šeit lejā). Tātad, kad mēs runājam par citu planētu kolonizēšanu un astronautu nosūtīšanu tālāk un tālāk dziļajā kosmosā, radiācijas iedarbība kļūst par lielāku risku.
Nekavējoties satrauc tas, ka astronauti var nokļūt saules vētrā, kur saule (parasti ap saules maksimumu) izvada milzīgus, ļoti enerģētisku protonu mākoņus. Ja vētra ir pietiekami intensīva, kosmosā esošajiem vīriešiem un sievietēm var būt milzīgas radiācijas devas. Aptuveni aptuveni 500 radu deva cilvēku nogalinās divu līdz trīs stundu laikā, un mazāka deva varētu izraisīt akūtu radiācijas slimību. Radiācijas slimība nedēļās var būt letāla, ja astronauts nesaņems steidzamu medicīnisko palīdzību. Kā būtu ar ilgstošas un pakāpeniskas ilgstošas pakļaušanas iedarbībai, kas saistīta ar lielāku starojuma devu nekā parasti? Šī ir kosmosa medicīnas joma, kuru mēs pagaidām pilnībā nesaprotam.
Jaunajos Džordžtaunas Universitātes Medicīnas centra Lombardi visaptverošā vēža centra pētījumos kosmosa starojuma lielās enerģijas raksturs var izraisīt priekšlaicīgu novecošanos un ilgstošu oksidatīvo stresu šūnās. Tas arī liek domāt, ka astronauti riskē ar lielāku vēža risku, piemēram, resnās zarnas vēzi, izmantojot “augstas lineārās enerģijas pārneses” (LET) starojuma iedarbību. LET starojums sastāv no augstas enerģijas protoniem, ko izstaro Saule, un tas rada milzīgu kaitējumu nelieliem audu apgabaliem.
“Apzināta vai nejauša radiācijas iedarbība mūsu dzīves laikā ir neizbēgama, taču, plānojot misiju uz Marsu, mums vairāk jāsaprot par radiācijas raksturu kosmosā. Pašlaik nav pārliecinošas informācijas, lai novērtētu astronautu iespējamo risku.”- Kamal Datta, M. D., Lombardi docents un galvenais autors.
NASA projekta zvaigznājā pie horizonta galvenā uzmanība tika pievērsta starpplanētu starojuma ilgtermiņa ietekmei. Galu galā šī projekta mērķis ir nosūtīt cilvēkus uz Mēnesi un Marsu, taču ir spēcīgi rādītāji, ar kuriem astronauti saskarsies ar paaugstinātu vēža risku un dzīves ilguma samazināšanu, milzīgiem kavēkļiem misijai, kas ilgst vairākus mēnešus, vai plaukstošu proto-norēķinu.
Šajā vietā laboratorijas peles mums palīdz. Tika izmērīts “brīvo radikāļu” (ļoti reaģējošu molekulu, kas bieži saistītas ar vēzi un šūnu novecošanos) daudzums, un tika atklāts, ka peles, nonākot kosmosā līdzīgam augstas LET starojumam, attīstīja ļoti oksidējošus (t.i., brīvu radikāļu molekulu pilnas) kuņģa-zarnu trakta traktus. Lombardi grupa secināja, ka pelēm ir paaugstināts dažādu vēža, īpaši kuņģa-zarnu trakta vēža, risks. Viņi arī pamanīja, ka peles pēc iedarbības (pat pēc diviem mēnešiem) priekšlaicīgi noveco, norādot, ka radiācijas kaitējuma ietekme var saglabāties ilgi pēc pakļaušanas videi ar augstu LET.
Ko mēs varam darīt? Ir izstrādāti vairāki plāni, kā turpmāk pārbaudīt radiācijas iedarbību uz cilvēkiem un paredzēt, kad astronauti būs apdraudēti. Šonedēļ Krievija paziņoja (diskutabli) par plāniem sūtīt pērtiķus atpakaļ kosmosā, iespējams, līdz pat Marsam. Tiklīdz šī “novecojušā” priekšlikuma šoks bija zaudējis spēku (iepriekšējai Krievijas kosmosa pērtiķu programmai finansējums beidzās pagājušā gadsimta deviņdesmitajos gados), kļuva ļoti skaidrs, ko Krievijas kosmosa aģentūra cer sasniegt: labāk izprast ilgstoša iedarbība uz cilvēka fizioloģiju augstas LET vidē. Daudzi iebildīs, ka šī prakse ir nežēlīga un nevajadzīga, bet citi teiks, ka pērtiķus eksperimentos izmanto katru dienu, kāpēc gan viņiem nevajadzētu palīdzēt mums ultramodernajā kosmosa ceļojumu pasaulē? Žūrija joprojām nav iesaistīta šajās debatēs, taču ir daudz veidu, kā izpētīt un neitralizēt radiācijas iedarbību uz cilvēkiem.
Ir ieviestas arī daudzas sistēmas, lai aizsargātu cilvēci no saules vētru uzbrukumiem. Izmantojot Saules un heliosfēras observatoriju (SOHO) un citus kuģus, kas atrodas starp Zemi un Sauli, ir izveidota agrīnās brīdināšanas sistēma, lai astronauti, kas atrodas orbītā, kādu laiku spētu aizsegt, ja uz Zemes tiktu palaists saules uzliesmojums. Šī sistēma darbojas pilnībā, un tā jau ir sevi pierādījusi. Nesen es uzstājos ar ideju par līdzīgu uz Marsu balstītu agrīnās brīdināšanas sistēmu, nodrošinot nākamajām Marsa kolonijām apmēram 40 minūtes iepriekšēju paziņojumu par ienākošo saules vētru.
Ekranēšana ir vēl viens acīmredzams aizsardzības pasākums. Mēness un Marsa kolonijas, visticamāk, izmantos lielu daudzumu regolīta, lai bloķētu ienākošās daļiņas. Tikai daži metri vietēji izrakta regolīta nodrošinās lielisku aizsardzību. Bet kā ir ar braucienu uz Marsu? Kā tiks aizsargāti tādu projektu kā Constellation astronauti? Varbūt varētu darboties uzlabots “jonu vairogs”?
Neatkarīgi no tā, kā starojums ietekmē cilvēku kosmosā, šķiet acīmredzams, ka mēs esam kosmosa lidojuma sākuma stadijā un mēs jau risinām dažas no vissarežģītākajām problēmām. Tuvāko gadu laikā daudz pūļu tiks veltīts astronautu veselībai, cerams, ka atradīsim dažas atbildes uz kosmosa radiācijas problēmu.
Oriģinālais avots: Džordžtaunas Universitātes medicīnas centrs
