Galaktyczne promienie kosmiczne a załogowe misje marsjańskie

Ryzyko zachorowania na nowotwór podczas załogowej misji na Marsa okazało się dwukrotnie wyższe niż sądzono – wskazują najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z UNLV. Tak dramatyczny wzrost zachorowań dotyczy astronautów, którzy wypuszczą się w stronę czerwonej planety lub w inną długo-terminową misję poza ochronne pole magnetyczne Ziemi.

Wyniki badań opublikowano w majowym wydaniu periodyku Scientific Reports. Autorem artykułu jest Francis Cucinotta, wiodący badacz promieniowania i fizyki przestrzeni kosmicznej.

Wcześniejsze badania wskazywały, że wystawienie organizmu na działanie galaktycznych promieni kosmicznych powoduje wzrost ryzyka zachorowania na nowotwory, choroby ośrodkowego układu nerwowego, katarakty, choroby układu krążenia oraz ostrą chorobę popromienną. Promienie kosmiczne takie jak atomy żelaza czy tytanu z uwagi na wysoki stopień jonizacji powodują uszkodzenia komórek, przez które przelatują.

Konwencjonalne modele służące do oceny ryzyka, a wykorzystywane m.in. przez NASA zakładają, że uszkodzenia i mutacje DNA są powodem nowotworów popromiennych.  Opierają się one na badaniach przeprowadzonych przy użyciu wysokich dawek, gdzie wszystkie komórki przenikane są przez ciężkie jony co najmniej jeden raz w dużo krótszym okresie czasu niż będzie to miało miejsce podczas misji kosmicznych.

Wyprawa na Marsa to kwestia co najmniej 900 dni, w co wchodzi co najmniej rok w przestrzeni kosmicznej, gdzie praktycznie nie ma ucieczki przed galaktycznymi promieniami kosmicznymi o różnych energiach – mówi Cucinotta. Obecnie dostępne osłony przed promieniowaniem w najlepszym przypadku nieznacznie obniżą poziom promieniowania.

W najnowszych badaniach, w których ryzyko rozwinięcia nowotworu powstaje także w komórkach sąsiadujących z bardzo uszkodzonymi komórkami wykazano dwukrotnie  wyższe ryzyko zachorowania na nowotwór w porównaniu do konwencjonalnego modelu ryzyka wykorzystywanego przy rozważaniu misji marsjańskich.

Ekspozycja na galaktyczne promienie kosmiczne może niszczyć jądra komórkowe i prowadzić do powstania mutacji, które prowadzą do rozwinięcia się nowotworów – tłumaczy Cucinotta. Zauważyliśmy, że uszkodzone komórki wysyłają sygnały do otaczających je nieuszkodzonych komórek i prawdopodobnie modyfikują mikrośrodowisko tkanek. Takie sygnały wydają się prowokować powstawanie mutacji także w zdrowych komórkach, co z kolei prowadzi do zwiększenia ryzyka powstania nowotworów.

Cucinotta podkreśla, że wyniki badań wskazują na palącą potrzebę dodatkowych badań nad wpływem promieniowania kosmicznego na tkanki, w których najczęściej rozwijają się nowotwory. Tego typu badania powinny być przeprowadzone zanim rozważymy planowanie misji załogowych sięgających poza otoczenie geomagnetyczne Ziemi.

Źródło: University of Nevada

Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.1038/s41598-017-02087-3

 

  • Arnold T

    Nie wiedziałem że promieniowanie tego typu ma charakter korpuskuralny. Ciekawe.

  • Sebastian Sat

    Niezmiernie ważny,ciekawy, acz nieco smutny temat. Zdrowie i życie zdobywców kosmosu musi być najważniejsze. Laikom na pierwszy rzut oka wydaje się, że aby zdobywać wszechświat, największym problemem jest odpowiedni statek kosmiczny z super napędem ”warp” Rzeczywistość jest jednak o wiele bardziej skomplikowana. Nawet, jeśli kiedyś ów cud techniki powstanie…cóż z tego, jeśli cała jego załoga umrze na raka i chorobę popromienną w niedługim czasie 🙁