Kosmische straling is een van de belangrijkste remfactoren voor bemande verkenning van de dichtstbijzijnde (en niet alleen) ruimte door de mensheid. Meer recentelijk werd het HI-SEAS V-onderzoeksprogramma, dat plaatsvond in een geïsoleerd gebied van de Hawaiiaanse eilanden, voltooid om de fysieke en psychologische vermogens van de mens te testen. En terwijl alle geïnteresseerde mensen wachten op wat de nieuwe SpaceX te bieden heeft met betrekking tot zijn tot dusver fantastische plannen voor de kolonisatie van Mars, is het NASA-ruimtevaartagentschap begonnen met een nieuw, meer toegepast HRP-programma (Human Research Program) gericht op het vinden van een oplossing voor het probleem van stralingseffecten op het menselijk lichaam.
“Het bepalen van de effecten van langdurige blootstelling aan straling op astronauten is een complex proces. Het is moeilijk om precies te bepalen hoe straling interageert met weefsels en cellen. Het is nog moeilijker te begrijpen welke negatieve effecten in de toekomst zullen optreden van de effecten van deze straling. Het gaat niet alleen om ziekte, maar ook om de algemene effecten van straling op de gezonde werking van het biologische systeem”, zegt NASA-fysicus Tony Slaba.
Straling kan bijna elke cel in een levend organisme beschadigen. Daarom is het de taak van het HRP-project om de verwachte gevolgen voor het lichaam te bepalen, inclusief de ontwikkeling van kanker of eventuele negatieve effecten op het cardiovasculaire en centrale zenuwstelsel. Het is al bewezen dat kosmische straling kan samendrukken en minder elastische slagaders kunnen maken, het hart kan beschadigen en ook kan leiden tot de ontwikkeling van hart- en vaatziekten door cellen in de weefsels van bloedvaten te vernietigen. Bovendien kan straling de neurogenese verstoren (oude cellen vervangen door nieuwe), bestaande neuronale cellen veel sneller beschadigen of volledig vernietigen dan het lichaam ze kan repareren of vervangen. Dit kan zich op zijn beurt bijvoorbeeld manifesteren in de vorm van een geheugenstoornis en aantasting van andere cognitieve functies.
“Een van de ernstigste effecten van straling op cellen kan DNA-schade zijn. Er bestaat de mogelijkheid om hele ketens te doorbreken”, legt Peter Guida, bioloog bij NASA's Space Radiation Laboratory, uit.
“De cellen proberen deze schade te herstellen. Soms met succes, soms niet zo goed. En soms kan de restauratie verkeerd worden uitgevoerd. Genen die de verkeerde reparatie hebben ondergaan, kunnen tot mutaties leiden, en de accumulatie van deze mutaties in de loop van de tijd kan bijvoorbeeld leiden tot de ontwikkeling van kanker."
Hoewel sommige effecten van langdurige blootstelling aan kosmische straling op het lichaam vergelijkbaar kunnen zijn met de effecten van straling op aarde, beschouwt de studie kosmische straling als een aparte kwestie.
“In de ruimte, buiten het beschermende magnetische veld van de aarde en de atmosfeer, is er een complex stralingsveld van protonen, en alle elementen van het periodiek systeem kunnen tot bijna lichtsnelheid versnellen. De effecten van straling in de ruimte verschillen van de effecten van straling op aarde (bijvoorbeeld van dezelfde röntgen- en gammastraling). Het is uniek van aard."
Het HRP-project wil echt effectieve middelen vinden om astronauten te beschermen die naar dezelfde Mars gaan. Een van de opties, hoewel het probleem niet wordt opgelost, maar de gevolgen ervan worden geminimaliseerd, is om de blootstellingstijd aan straling te verkorten. Dit vereist het gebruik van snellere raketten, waardoor je minder tijd in de ruimte kunt doorbrengen. Speciale geneesmiddelen en speciale afschermingsmaterialen kunnen ook te hulp komen, die zowel in de huid van ruimtevaartuigen als in de pakken van toekomstige ruimtekolonisatoren zullen worden gebruikt.
Promotie video:
Nikolay Khizhnyak
