Susijaudinimo aplinka, supanti ilgalaikių misijų į kosmosą ateitį, yra nerimta problema. Astronautų radiacijos poveikis nėra iki galo suprantamas, tačiau jis gali būti įvairus: nuo ūmios radiacijos ligos (galbūt po to, kai tarpplanetinio tranzito metu užklupo intensyvi saulės audra) iki laipsniškos ląstelių žalos, smarkiai padidindamos vėžio riziką vykdant ilgalaikes misijas. Taigi, ką mes galime padaryti dėl to? Žmonija labai prisitaiko ir pamažu įgyvendinamos kai kurios atsakomosios priemonės. (Ir taip, galbūt gali padėti Rusijos kosminės beždžionės…)
Problema iškyla tada, kai žmonės palieka apsauginę Žemės magnetinio lauko antklodę. Magnetosfera, veikdama kaip didžiulis, nematomas jėgos laukas, nukreipia daugumą kenksmingų didelės energijos dalelių, išmetamų iš Saulės. Viskas, kas prasiskverbia pro šią užtvarą, greitai absorbuojama mūsų tirštoje atmosferoje. Net dideliame aukštyje, žemoje Žemės orbitoje, astronautams gali būti suteikta tam tikra apsauga (nors aplinkos radiacija yra kur kas didesnė nei čia žemyn). Taigi, kai mes kalbame apie kitų planetų kolonizavimą ir astronautų siuntimą toliau ir toliau į gilųjį kosmosą, radiacijos poveikis tampa didesnis.
Tiesioginis susirūpinimas yra tas, kad astronautai gali patekti į saulės audrą, kur Saulė (paprastai aplink Saulės maksimumą) išstumia didžiulius labai energetinių protonų debesis. Jei audra pakankamai stipri, kosmose esančius vyrus ir moteris gali paveikti didžiulės radiacijos dozės. Maždaug 500 rads dozė nužudys žmogų per dvi tris valandas, o mažesnė dozė gali sukelti ūmią radiacijos ligą. Radiacinė liga gali būti mirtina per kelias savaites, jei kosmonautas negauna skubios medicininės priežiūros. O kaip ilgalaikis, laipsniškas ilgalaikio didesnių nei įprasta radiacijos dozių poveikis? Tai kosminės medicinos sritis, kurios iki šiol mes visiškai nesuprantame.
Naujuose Džordžtauno universiteto medicinos centro „Lombardi“ vėžio centro tyrimuose teigiama, kad didelės energijos radiacija kosmose gali sukelti priešlaikinį senėjimą ir ilgalaikį ląstelių oksidacinį stresą. Tai taip pat rodo, kad astronautai rizikuoja didesne nei įprasta vėžio rizika, pavyzdžiui, storosios žarnos vėžiu, veikdami „didelio linijinio energijos perdavimo“ (LET) radiacija. LET spinduliuotę sudaro saulės skleidžiami aukštos energijos protonai, sukeliantys didžiulę žalą mažiems audinių plotams.
“Tyčinis ar atsitiktinis radiacijos poveikis yra neišvengiamas mūsų gyvenimo metu, tačiau planuodami misiją į Marsą turime daugiau suprasti apie radiacijos pobūdį kosmose. Šiuo metu nėra įtikinamos informacijos, leidžiančios įvertinti astronautų patiriamą riziką.“- Kamal Datta, M.D., Lombardi docentas ir pagrindinis autorius.
NASA projekto žvaigždynas buvo sutelktas į ilgalaikį tarpplanetinės radiacijos poveikį. Galiausiai šiuo projektu siekiama nukreipti žmones į Mėnulį ir Marsą, tačiau yra aiškių rodiklių, su kuriais astronautai susidurs padidindami vėžio riziką ir sutrumpinę gyvenimo trukmę, sukeldami didžiulį kelių mėnesių trukmės misijos trukdymą ar klestinčią prototvarkę.
Štai laboratorinės pelės mums padeda. Išmatuotas „laisvųjų radikalų“ (labai reaktyvių molekulių, dažnai susijusių su vėžiu ir ląstelių senėjimu) kiekis. Nustatyta, kad pelėms išsivysto labai oksidaciniai (t. Y. Pilni laisvųjų radikalų molekulių) virškinimo traktas, kai jos veikiamos didelės kosmoso tipo LET spinduliuotės. „Lombardi“ grupė padarė išvadą, kad pelėms buvo padidėjęs įvairių vėžio, ypač virškinimo trakto, pavojus. Jie taip pat pastebėjo, kad pelės po poveikio (net po dviejų mėnesių) per anksti sensta, tai rodo, kad radiacijos žala gali išlikti ilgai, kai bus paveikta aplinka, kuriai būdingas didelis LET.
Taigi ką mes galime padaryti? Yra keletas planų, kaip toliau tirti radiacijos poveikį žmonėms ir numatyti, kada astronautams gresia pavojus. Šią savaitę Rusija paskelbė (prieštaringai vertinamus) planus siųsti beždžiones atgal į kosmosą, galbūt iki pat Marso. Po šio „pasenusio“ pasiūlymo sukrėtimo (ankstesnė Rusijos kosminių beždžionių programa baigėsi finansuoti praėjusio amžiaus dešimtajame dešimtmetyje) tapo labai aišku, ko tikisi Rusijos kosmoso agentūra: geriau suprasti ilgalaikis poveikis žmogaus fiziologijai labai LET aplinkoje. Daugelis tvirtins, kad ši praktika yra žiauri ir nereikalinga, tačiau kiti sakys, kad beždžionės eksperimentuose naudojamos kiekvieną dieną, kodėl gi jos neturėtų padėti mums ultramoderniame kosminių kelionių pasaulyje? Žiuri vis dar nedalyvauja šioje diskusijoje, tačiau yra daugybė būdų ištirti ir neutralizuoti radiacijos poveikį žmonėms.
Taip pat įdiegta daugybė sistemų, apsaugančių žmoniją nuo saulės audrų. Naudojant Saulės ir Heliosferos observatoriją (SOHO) ir kitus laivus, esančius tarp Žemės ir Saulės, buvo sukurta išankstinio perspėjimo sistema, leidžianti astronautams, kurie orbitoje yra tam tikri, kad jie galėtų nuslėpti, jei saulės spindulys būtų paleistas į žemę. Ši sistema veikia visu pajėgumu ir jau įrodė. Neseniai man kilo mintis apie panašią Marso išankstinio perspėjimo sistemą, kuri apie 40 minučių iš anksto praneštų būsimoms Marso kolonijoms apie artėjančią saulės audrą.
Ekranas yra dar viena akivaizdi apsaugos priemonė. Mėnulio ir Marso kolonijos greičiausiai sunaudos didelius kiekius regolito, kad užstotų įeinančias daleles. Tik keli metrai vietoje iškastas regolitas užtikrins puikią apsaugą. O kaip kelionė į Marsą? Kaip bus apsaugoti tokių projektų kaip „Constellation“ astronautai? Galbūt gali veikti pažengęs „jonų skydas“?
Kad ir koks būtų radiacijos poveikis žmonėms kosmose, akivaizdu, kad esame kosmoso skrydžio pradžiamokslyje ir jau sprendžiame kai kurias sunkiausias problemas. Per ateinančius kelerius metus daug pastangų bus skiriama astronautų sveikatai, tikiuosi, kad bus rasta keletas atsakymų į kosmoso radiacijos problemą.
Originalus šaltinis: Džordžtauno universiteto medicinos centras
