Der er et irriterende problem under overfladen af spændingen omkring fremtiden for langvarige missioner i rummet. Virkningerne af stråleeksponering for astronauter er ikke fuldt ud forstået, men kan variere fra akut strålingssygdom (måske efter at have været fanget i en intens solstorm under interplanetær transit) til gradvis celleskade, hvilket i høj grad øger risikoen for kræft i langvarige missioner. Så hvad kan vi gøre ved det? Mennesket er meget tilpasningsdygtigt, og nogle modforanstaltninger realiseres gradvist. (Og ja, de russiske Space Monkeys kan muligvis hjælpe…)
Problemet kommer, når mennesker forlader det beskyttende tæppe i jordens magnetfelt. Handler som et enormt, usynligt kraftfelt, afleder magnetosfæren de fleste af de skadelige højenergipartikler, der fyres fra solen. Alt, der trænger ind i denne barriere, absorberes hurtigt af vores tykke atmosfære. Selv i store højder, i lav jordbane, kan astronauter ydes en vis beskyttelse (selvom den omgivende stråling er langt højere derop end her nede). Så når vi taler om at kolonisere andre planeter og sende astronauter længere og længere ud i det dybe rum, bliver stråleeksponering en større risiko.
En øjeblikkelig bekymring er, at astronauter kan blive fanget i en solstorm, hvor solen (normalt omkring solmaksimum) udsætter enorme skyer af meget energiske protoner. Hvis stormen er intens nok, kan enorme doser af stråling påføres mænd og kvinder i rummet. Groft nok vil en dosis på 500 rad eller mere dræbe et menneske på to til tre timer, og en mindre dosis kan forårsage akut strålingssygdom. Strålesyge kan være dødelig i uger, hvis astronauten ikke skulle få akut lægebehandling. Hvad med den langsigtede gradvise virkning af langvarig eksponering for højere end normale doser af stråling? Dette er et område med rummedicin, som vi endnu ikke helt forstår.
I ny forskning fra Lombardi Comprehensive Cancer Center ved Georgetown University Medical Center kan strålingen i rummet med høj energi føre til for tidlig aldring og langvarig oxidativ stress i celler. Dette antyder også, at astronauter risikerer en højere end normal risiko for kræftformer, såsom tyktarmscancer, ved udsættelse for "høj linear energioverførsel" (LET) stråling. LET-stråling består af de høje energi-protoner, der udsendes af solen, og forårsager en enorm mængde skade på små områder af væv.
“Strålingseksponering, enten forsætlig eller tilfældig, er uundgåelig i vores levetid, men med planer for en mission til Mars er vi nødt til at forstå mere om arten af stråling i rummet. Der er i øjeblikket ingen afgørende oplysninger til beregning af risikoen for astronauter.”- Kamal Datta, M.D., adjunkt ved Lombardi og hovedforfatter.
Med NASAs projektkonstellation i horisonten har der været fokus på de langsigtede virkninger af interplanetær stråling. I sidste ende sigter dette projekt mod at sende mennesker til Månen og Mars, men der er stærke indikatorer for, at astronauter vil blive udsat for øget kræftrisiko og reduktion af levetid, en massiv hindring for en mission, der strækker sig over flere måneder eller en blomstrende proto-løsning.
Det er her laboratoriemus hjælper os. Mængden af "frie radikaler" (stærkt reaktive molekyler, der ofte er forbundet med kræft og ældning af celler), blev målt og fundet, at musene udviklede meget oxidative (dvs. fulde af frie radikale molekyler) mave-tarmkanaler, når de blev udsat for rumlignende høj-LET-stråling. Lombardi-gruppen konkluderede, at musene havde udviklet en høj risiko for forskellige kræftformer, især gastrointestinale kræftformer. De bemærkede også, at musene, efter eksponering (selv efter to måneder), blev alderen for tidligt, hvilket betyder, at virkningen af strålingsskader kan vedvare længe efter udsættelse for et høj-LET miljø.
Så hvad kan vi gøre? Der er flere planer i bevægelse for yderligere at teste virkningen af stråling på mennesker og for at forudsige, hvornår astronauter vil være i fare. I denne uge annoncerede Rusland (kontroversielle) planer om at sende aber tilbage i rummet, muligvis så vidt Mars. Da chokket over dette "forældede" forslag var forsvundet (det forrige russiske rumapeprogram løb tør for finansiering i 1990'erne), blev det meget klart, hvad det russiske rumfartsbureau håber at opnå: at få en bedre forståelse af langvarig eksponering for et høj-LET miljø på den menneskelige fysiologi. Mange vil hævde, at denne praksis er grusom og unødvendig, men andre vil sige, at aber bruges i eksperimenter hver dag, hvorfor skulle de ikke hjælpe os i den ultra-moderne verden af rumrejse? Juryen er stadig ude af denne debat, men der er mange måder at undersøge og modvirke strålingseffekten på mennesker.
Der er også mange systemer til at beskytte menneskeheden mod angreb på solstorme. Ved hjælp af Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) og andet fartøj, der er placeret mellem Jorden og Solen, er der blevet oprettet et tidligt advarselssystem, der giver astronauter på bane en tid til at tage dækning, hvis der skulle udsættes en solbrænding jordbundet. Dette system er fuldt operationelt og har allerede bevist sig selv. For nylig legede jeg ud med tanken om et lignende Mars-baseret tidligt advarselssystem, der gav fremtidige Mars-kolonier ca. 40 minutters varsel om en indkommende solstorm.
Afskærmning er en anden åbenlys beskyttelsesforanstaltning. Lunar og Mars kolonier vil sandsynligvis bruge store mængder regolit til at blokere de indkommende partikler. Kun få meter med lokalt udgravet regolit vil give fremragende beskyttelse. Men hvad med rejsen til Mars? Hvordan vil astronauterne fra projekter som Constellation blive beskyttet? Måske fungerer en avanceret "Ion-skjold"?
Uanset hvilken indflydelse stråling har på mennesker i rummet, synes det åbenlyst, at vi er i barndommen af rumflugt, og vi adresserer allerede nogle af de mest vanskelige problemer. I løbet af de næste par år vil der blive fokuseret meget på astronauternes sundhed, og forhåbentlig finde nogle svar på rumstrålingsproblemet.
Original kilde: Georgetown University Medical Center
