Mennesker utforsker Mars i "Distant Shores", en illustrasjon av NASA-artisten Pat Rawlins
Kosmiske stråler fra det dype rom kan utgjøre alvorlige helserisikoer for fremtidige astronauter på langvarige oppdrag til Mars - til og med bringe de minneødeleggende symptomene på Alzheimers sykdom, ifølge resultatene fra en ny studie fra University of Rochester Medical Center.
Selv om NASA har sikte på den menneskelige utforskningen av Mars i løpet av de neste tiårene, selv med den beste fremdrivningsteknologien som er tilgjengelig, vil et slikt oppdrag ta omtrent tre år. I løpet av den tiden ville besetningsmedlemmer stadig bli utsatt for store mengder stråling som vi er beskyttet herfra av jordas magnetfelt og atmosfære. Noe av denne strålingen kommer i form av protoner fra solen og kan bli blokkert av tilstrekkelige romskjermingsmaterialer, men en mye større fare kommer fra tunge høyenergipartikler som stadig pisker over galaksen, skutt ut av hjertene til å eksplodere kjempestjerner.
"Fordi jernpartikler pakker en større tapet, er det ekstremt vanskelig fra et teknisk perspektiv å effektivt skjerme mot dem. Man må i det vesentlige pakke et romfartøy i en seks fots blokk med bly eller betong. ”
- M. Kerry O’Banion, M.D., Ph.D.
Selv om helserisiko fra disse høye massene, høyt ladede (HZE) partiklene lenge har vært kjent, blir det fortsatt undersøkt den nøyaktige arten av skadene de kan forårsake menneskets fysiologi - enda mer nå som Mars og asteroideutforskning er på NASAs kort liste.
Nå har et team fra University of Rochester Medical Center (URMC) i New York kunngjort resultatene fra forskningen deres som knytter høyenergistråling - akkurat som det som ville blitt møtt under en tur til Mars - til degenerasjonen av hjernefunksjonen, og muligens til og med begynnelsen av Alzheimers sykdom.
"Galaktisk kosmisk stråling utgjør en betydelig trussel for fremtidige astronauter," sier M. Kerry O'Banion, MD, Ph.D., professor ved University of Rochester Medical Center (URMC) Institutt for nevrobiologi og anatomi og seniorforfatter av studien. Muligheten for at eksponering for stråling i rommet kan føre til helseproblemer som kreft, har lenge vært anerkjent. Imidlertid viser denne studien for første gang at eksponering for strålingsnivåer som tilsvarer et oppdrag til Mars kan gi kognitive problemer og fremskynde endringer i hjernen som er assosiert med Alzheimers sykdom. "
Spesielt fokuserte teamet på jernioner, som sprenges ut i verdensrommet av supernovaer og er massive nok til å slå gjennom et romskipets beskyttende skjerming.
"Fordi jernpartikler pakker en større wallop, er det ekstremt vanskelig fra et teknisk perspektiv å effektivt skjerme mot dem," sa O'Banion. "Man må i det vesentligste pakke et romfartøy i en seks fots blokk med bly eller betong."
Ved å utsette labmus for økende stråling og å måle deres kognitive evne, var forskerne i stand til å bestemme den nevrologisk destruktive naturen til partikler med høy energi, noe som fikk dyrene til lettere å svikte kognitive oppgaver. I tillegg utviklet de eksponerte musene ansamlinger av en proteinplakk i hjernen deres, beta-amyloid, hvis spredning er assosiert med Alzheimers sykdom hos mennesker.
"Disse funnene antyder helt klart at eksponering for stråling i rommet har potensial til å fremskynde utviklingen av Alzheimers sykdom," sa O’Banion. "Dette er nok en faktor som NASA, som tydelig er bekymret for helserisikoen for astronautene, må ta hensyn til når den planlegger fremtidige oppdrag."
Les mer: Romreiser er dårlig for øynene
Mens Mars-oppdagere potensielt kunne beskytte seg mot kosmisk stråling ved å sette opp baser i huler, tomme lavarør eller under steinete avsatser, som ville tilby den form for fysisk skjerming som er nødvendig for å stoppe farlige HZE-partikler, ville det åpenbart presentere et nytt sett med utfordringer for astronauter som jobber i et allerede fremmed miljø. Og det er alltid turen dit (og tilbake igjen) i løpet av hvilken tid et mannskap vil være veldig utsatt.
Selv om dette ikke - og ikke bør - forhindre at et Mars-oppdrag til slutt finner sted, legger det til enda en annen fareelement som må tas med i og enten håndteres fra både helse- og ingeniørsynspunkter ... eller aksepteres som en uunngåelig risiko av alle involverte, inkludert publikum.
Hvor stor risiko vil bli ansett som akseptabel for den menneskelige utforskningen av Mars - og utover? (NASA / Pat Rawlings)
Les mer på URMC-nyhetssiden her, og se hele eksperimentrapporten her.
Illustrasjoner for NASA av Pat Rawlings. Se flere av Rawlings kunstverk her. Innlagt bilde: sammenligning av menneskelige hjerner uten og med Alzheimers. Kilde: HVORFOR.
