Promieniowanie kosmiczne jest jednym z najważniejszych czynników zatrzymujących ludzką eksplorację najbliższej (i nie tylko) przestrzeni kosmicznej. Niedawno zakończono program badawczy HI-SEAS V, który odbywał się na odosobnionym obszarze Wysp Hawajskich i miał na celu przetestowanie fizycznych i psychicznych możliwości człowieka. I podczas gdy wszyscy zainteresowani czekają na to, co zaoferuje nowy SpaceX w odniesieniu do jego do tej pory fantastycznych planów kolonizacji Marsa, agencja kosmiczna NASA rozpoczęła nowy, bardziej stosowany program HRP (Human Research Program), którego celem jest znalezienie rozwiązania problemu wpływu promieniowania na organizm ludzki.
„Określenie skutków długotrwałego narażenia astronautów na promieniowanie to złożony proces. Trudno jest dokładnie określić, jak promieniowanie oddziałuje z tkankami i komórkami. Jeszcze trudniej jest zrozumieć, jakie negatywne skutki będą miały w przyszłości skutki tego promieniowania. Nie chodzi tylko o choroby, ale ogólny wpływ promieniowania na zdrowe funkcjonowanie układu biologicznego”- mówi fizyk z NASA Tony Slaba.
Promieniowanie może uszkodzić prawie każdą komórkę żywego organizmu. Dlatego zadaniem projektu HRP jest określenie spodziewanych skutków dla organizmu, w tym rozwoju raka lub wszelkich negatywnych skutków dla układu sercowo-naczyniowego i ośrodkowego układu nerwowego. Udowodniono już, że promieniowanie kosmiczne może ściskać i zmniejszać elastyczność tętnic, uszkadzając serce, a także prowadząc do rozwoju chorób sercowo-naczyniowych poprzez niszczenie komórek w tkankach naczyń krwionośnych. Ponadto promieniowanie może zakłócać neurogenezę (zastępując stare komórki nowymi), uszkadzając lub całkowicie niszcząc istniejące komórki neuronalne znacznie szybciej niż organizm jest w stanie je naprawić lub wymienić. To z kolei może objawiać się np. Deficytem pamięci i upośledzeniem innych funkcji poznawczych.
„Jednym z najpoważniejszych skutków promieniowania dla komórek może być uszkodzenie DNA. Istnieje możliwość zerwania całych łańcuchów”- wyjaśnia Peter Guida, biolog z Laboratorium Promieniowania Kosmicznego NASA.
„Komórki próbują naprawić te uszkodzenia. Czasami z powodzeniem, czasami niezbyt dobrze. Czasami przywrócenie można wykonać nieprawidłowo. Geny, które otrzymały niewłaściwą naprawę, mogą prowadzić do mutacji, a nagromadzenie tych mutacji w czasie może na przykład doprowadzić do rozwoju raka”.
Chociaż niektóre skutki długotrwałego narażenia organizmu na promieniowanie kosmiczne mogą być podobne do skutków promieniowania na Ziemi, w badaniu promieniowanie kosmiczne postrzegane jest jako odrębny problem.
„W kosmosie, poza ochronnym polem magnetycznym Ziemi i atmosfery, istnieje złożone pole promieniowania protonów, a wszystkie pierwiastki z układu okresowego mogą przyspieszać prawie do prędkości światła. Skutki promieniowania w kosmosie różnią się od skutków promieniowania na Ziemi (na przykład z tych samych promieni rentgenowskich i promieni gamma). Ma wyjątkowy charakter”.
Projekt HRP chce znaleźć naprawdę skuteczne środki, które ochronią astronautów, którzy zamierzają udać się na ten sam Mars. Jedną z możliwości, choć nie rozwiązującą problemu, a minimalizującą jego konsekwencje, jest skrócenie czasu ekspozycji na promieniowanie. Wymaga to użycia szybszych rakiet, co pozwoli spędzić mniej czasu w kosmosie. Z pomocą mogą przyjść także specjalne farmaceutyki i specjalne materiały osłonowe, które znajdą zastosowanie zarówno w skórkach statków kosmicznych, jak i skafandrach przyszłych kolonizatorów kosmosu.
Film promocyjny:
Nikolay Khizhnyak