Når det gjelder planlegging av oppdrag til Mars og andre fjerne steder i solsystemet, har trusselen fra stråling blitt noe av en elefant i rommet. Enten det er NASAs foreslåtte "Journey to Mars", SpaceXs planer om å gjennomføre regelmessige flyvninger til Mars, eller noen annen plan for å sende besetningsoppdrag utover Low Earth Orbit (LEO), langsiktig eksponering for romstråling og helserisikoen dette utgjør et ubestridelig problem.
Men som det gamle ordtaket sier, "for alle problemer er det en løsning"; for ikke å nevne, “nødvendighet er oppfinnelsens mor”. Og som representanter fra NASAs Human Research Program nylig antydet, vil utfordringen fra romstråling ikke avskrekke byrået fra undersøkelsesmålene. Mellom strålingsskjerming og innsats rettet mot avbøtning, planlegger NASA å fortsette med oppdrag til Mars og videre.
Siden begynnelsen av romalderen har forskere forstått hvordan rom utenfor gjennomsyres av stråling utover jordens magnetfelt. Dette inkluderer galaktiske kosmiske stråler (GCRs), Solar Particle Events (SPEs) og Van Allen-strålingsbelter, som inneholder fanget romstråling. Mye er også lært gjennom ISS, som fortsetter å gi muligheter for å studere effekten av eksponering for romstråling og mikrogravitet.
For eksempel, selv om det går i bane rundt jordas magnetfelt, får astronauter over ti ganger strålingsmengden enn folk gjennomsnittlig opplever her på jorden. NASA er i stand til å beskytte mannskap fra SPE-er ved å råde dem til å søke ly i mer tett skjermede områder av stasjonen - for eksempel den russiskbygde Zvezda-tjenestemodulen eller det amerikanske bygde Destiny-laboratoriet.
GCR-er er imidlertid mer en utfordring. Disse energiske partiklene, som primært er sammensatt av protoner med høy energi og atomkjerner, kan komme hvor som helst i vår galakse og er i stand til å trenge gjennom jevn metall. For å gjøre saken verre, når disse partiklene skjærer gjennom materiale, genererer de en kaskadereaksjon av partikler, og sender nøytroner, protoner og andre partikler i alle retninger.
Denne "sekundære strålingen" kan noen ganger være en større risiko enn GCR-ene selv. Og nyere studier har indikert at trusselen de utgjør for levende vev, også kan ha en brusende effekt, der skade på en celle da kan spre seg til andre. Som Dr. Lisa Simonsen, en forsker med romstråleelement med NASAs HRP, forklarte:
"En av de mest utfordrende delene for den menneskelige reisen til Mars er risikoen for stråleeksponering og påvirkningen og helsemessige konsekvensene av eksponeringen. Denne ioniserende strålingen reiser gjennom levende vev og avsetter energi som forårsaker strukturell skade på DNA og endrer mange cellulære prosesser. ”
For å håndtere denne risikoen evaluerer NASA for tiden forskjellige materialer og konsepter for å beskytte mannskap fra GCR-er. Disse materialene vil bli en integrert del av fremtidige dypfartsoppdrag. Eksperimenter som involverer disse materialene og innlemmelse av dem i transportkjøretøyer, naturtyper og romdrakter foregår for tiden ved NASAs romstrålinglaboratorium (NSRL).
Samtidig undersøker NASA også farmasøytiske mottiltak, noe som kan vise seg å være mer effektivt enn strålingsskjerming. For eksempel er kaliumjodid, dietylentriamin pentaacietic acid (DTPA) og fargestoffet kjent som "Preussen blå" i flere tiår for å behandle strålesyke. Under langvarige oppdrag vil astronauter sannsynligvis trenge å ta daglige doser av strålingsmedisiner for å dempe eksponering for stråling.
Teknologier for deteksjon og avbøtning av romstråling utvikles også gjennom NASAs avdeling for avanserte utforskningssystemer. Disse inkluderer Hybrid Electronic Radiation Assessor for Orion romfartøyet, og en serie personlige og operasjonelle dosimetre for ISS. Det er også eksisterende instrumenter som forventes å spille en viktig rolle når besetningen til Mars begynner.
Hvem kan glemme Strålingsvurderingsdetektoren (RAD), som var et av de første instrumentene som ble sendt til Mars for det spesifikke formålet å informere fremtidig menneskelig letearbeid. Dette instrumentet er ansvarlig for å identifisere og måle stråling på den Martiske overflaten, det være seg stråling fra rom eller sekundær stråling produsert av kosmiske stråler som interagerer med den Martiske atmosfæren og overflaten.
På grunn av disse og andre preparater er mange på NASA naturlig håpefulle at risikoen for romstråling kan og vil bli adressert. Som Pat Troutman, leder NASA Human Exploration Strategic Analysis Lead, i en fersk pressemelding fra NASA:
"Noen mennesker tror at stråling vil forhindre at NASA sender folk til Mars, men det er ikke dagens situasjon. Når vi legger til de forskjellige avbøtningsteknikkene, er vi optimistiske til at det vil føre til et vellykket Mars-oppdrag med et sunt mannskap som vil leve et veldig langt og produktivt liv etter at de kommer tilbake til Jorden.
Forskere er også engasjert i pågående studier av romvær for å utvikle bedre prognoseverktøy og motforanstaltninger. Sist, men ikke minst, er det flere organisasjoner som ønsker å utvikle mindre, raskere romfartøy for å redusere reisetidene (og dermed eksponering for stråling). Sammen er alle disse strategiene nødvendige for romflyter med lang varighet til Mars og andre steder i hele solsystemet.
Gitt, det er fremdeles betydelig forskning som må gjøres før vi med sikkerhet kan si at besetningsoppdrag til Mars og utover vil være trygge, eller i det minste ikke utgjøre noen uhåndterlige risikoer. Men det faktum at NASA er opptatt med å imøtekomme disse behovene fra flere vinkler, viser hvor engasjert de er for å se et slikt oppdrag skje de kommende tiårene.
"Mars er det beste alternativet vi har akkurat nå for å utvide langsiktig, menneskelig tilstedeværelse," sa Troutman. "Vi har allerede funnet verdifulle ressurser for å opprettholde mennesker, for eksempel vannis rett under overflaten og tidligere geologiske og klimatiske bevis på at Mars på en gang hadde forhold som var egnet for livet. Det vi lærer om Mars vil fortelle oss mer om Jordens fortid og fremtid og kan hjelpe med å svare på om det eksisterer liv utenfor planeten vår. "
Utover NASA, Roscosmos, har det kinesiske romfartsorganisasjonen (CSNA) også uttrykt interesse for å utføre besetningsoppdrag til den røde planeten, muligens mellom 2040-årene eller så sent som i 2060-årene. Mens European Space Agency (ESA) ikke har noen aktive planer for å sende astronauter til Mars, ser de etablering av en internasjonal Lunar Village som et stort skritt mot dette målet.
Utover offentlig sektor undersøker også selskaper som SpaceX og ideelle organisasjoner som MarsOne mulige strategier for å beskytte og avbøte mot romstråling. Elon Musk har vært ganske vokal (spesielt for sent) om planene sine for å gjennomføre regelmessige turer til Mars i løpet av en nær fremtid ved hjelp av det interplanetære transportsystemet (ITS) - også kjent som BFR - for ikke å nevne å etablere en koloni på planeten.
Og Baas Landsdorp har indikert at organisasjonen han grunnla for å etablere en menneskelig tilstedeværelse på Mars, vil finne måter å takle trusselen fra stråling, uansett hva en viss rapport fra MIT sier! Uansett utfordringer er det rett og slett ingen mangel på mennesker som vil se menneskeheten gå til Mars, og muligens til og med bli der!
Og husk å sjekke ut denne videoen om Human Research Programme, med tillatelse fra NASA:
