Pikaajaliste kosmosemissioonide tulevikku ümbritseva põnevuse all on näriv probleem. Astronautide kokkupuute mõju kiirgusele ei ole täielikult mõistetav, kuid see võib ulatuda ägedast kiirgushaigusest (võib-olla pärast planeediülese läbisõidu ajal tugevat päikesetormi sattumist) kuni järk-järgulise rakukahjustuseni, suurendades oluliselt vähiriski pikaajaliste lähetuste ajal. Mida saaksime selle vastu teha? Inimkond on väga kohanemisvõimeline ja järk-järgult võetakse kasutusele mõned vastumeetmed. (Ja jah, Vene kosmose ahvid võivad ehk aidata…)
Probleem ilmneb siis, kui inimesed lahkuvad Maa magnetvälja kaitsvast tekist. Tegutsedes nagu tohutu nähtamatu jõuväli, siis magnetosfäär defleerib suurema osa Päikesest eralduvatest kahjulikest kõrge energiaga osakestest. Kõik, mis sellest barjäärist läbi tungib, neelab meie paks atmosfäär kiiresti. Isegi kõrgel kõrgusel, madala Maa orbiidil võib astronautidele pakkuda teatavat kaitset (kuigi väliskiirgus on seal kõrgem kui siin all). Nii et kui me räägime teiste planeetide koloniseerimisest ja astronautide saatmisest kaugemale ja kaugemale sügavasse kosmosesse, muutub kiirguse kokkupuude suuremaks riskiks.
Kohene mure on see, et astronaudid võivad sattuda päikesetormi, kus Päike (tavaliselt päikese maksimaalse ringi ümber) eraldab tohutult kõrge energilisusega prootonite pilvi. Kui torm on piisavalt intensiivne, võivad kosmoses viibivad mehed ja naised põhjustada tohutuid kiirgusdoose. Umbes nii, et 500 raadi või suurem annus tapab inimese kahe kuni kolme tunniga ja väiksem annus võib põhjustada ägeda kiiritushaiguse. Kiirgushaigus võib nädalate jooksul lõppeda surmaga, kui astronaut ei saa kiiret arstiabi. Kuidas oleks normist kõrgemate kiirgusdooside pikaajalise kokkupuute pikaajalise ja järkjärgulise mõjuga? See on kosmosemeditsiini valdkond, millest me veel täielikult aru ei saa.
Georgetowni ülikooli meditsiinikeskuses asuva Lombardi põhjaliku vähikeskuse uutes uuringutes võib kosmosekiirguse ülienergiline olemus põhjustada rakkude enneaegset vananemist ja pikaajalist oksüdatiivset stressi. See viitab ka sellele, et astronaudid riskivad tavalisest kõrgema vähivastase riskiga, näiteks käärsoolevähiga, kokkupuutel "suure lineaarse energiaülekande" (LET) kiirgusega. LET kiirgus koosneb Päikese kiirgavatest kõrge energiaga prootonitest ja põhjustab väikestes kudedes tohutut kahju.
“Kiirguse kokkupuude, olgu see tahtlik või juhuslik, on meie elu jooksul vältimatu, kuid Marsile saatmise plaanide korral peame rohkem mõistma kosmose kiirguse olemust. Praegu ei ole lõplikku teavet astronautide tekkida võiva riski hindamiseks.”- Kamal Datta, M. D., Lombardi abiprofessor ja juhtiv autor.
Kuna NASA projekti tähtkuju on silmapiiril, on keskendutud planeetidevahelise kiirguse pikaajalistele mõjudele. Lõppkokkuvõttes on selle projekti eesmärk saata inimesed Kuule ja Marsile, kuid on olemas kindlad näitajad, millega astronaudid seisavad silmitsi suurenenud vähiriski ja eluea lühendamise, mitmekuulise missiooni ulatusliku takistuse või eduka proto-asustuse jaoks.
Siit aitavad laborihiired meid välja. Mõõdeti „vabade radikaalide” (väga reageerivad molekulid, mis on sageli seotud vähi ja rakkude vananemisega) hulk ja leiti, et hiirtel tekkisid kosmosesarnase kõrge LET-kiirgusega kokkupuutel väga oksüdatiivsed (st täis vabade radikaalide molekule sisaldavad) seedetrakt. Lombardi grupp jõudis järeldusele, et hiirtel oli kõrge risk erinevate vähivormide, eriti seedetrakti vähkkasvajate tekkeks. Samuti märkasid nad, et pärast kokkupuudet (isegi kahe kuu pärast) hiired enneaegselt vananesid, mis tähendab, et kiirguskahjustus võib püsida kaua pärast kokkupuudet kõrge LET-keskkonnaga.
Mida me siis teha saame? Kiirguse mõju täiendavaks testimiseks inimestel ja astronautide ohuaja ennustamiseks on käimas mitu kava. Sel nädalal teatas Venemaa (vaieldav) plaanist saata ahvid tagasi kosmosesse, võimalik, et kuni Marsini. Kui selle "vananenud" ettepaneku vapustus (eelmise Venemaa kosmoseprogrammi rahastus lõppes 1990. aastatel), sai selgeks, mida Venemaa kosmoseagentuur loodab saavutada: saada paremini aru selle inimese füsioloogia pikaajaline kokkupuude kõrge LET-tasemega keskkonnaga. Paljud väidavad, et see tava on julm ja ebavajalik, kuid teised ütlevad, et ahve kasutatakse katsetes iga päev, miks ei peaks nad meid aitama kosmosereiside ülimoodsas maailmas? Žürii on sellel arutelul endiselt väljas, kuid inimestel tekkiva kiirguse mõju uurimiseks ja selle vastu võitlemiseks on palju võimalusi.
Inimkonna kaitsmiseks päikesetormide eest on ka palju süsteeme. Päikese- ja hemosfäärivaatluskeskuse (SOHO) ning muude Maa ja Päikese vahel asuvate veesõidukite abil on loodud varajase hoiatamise süsteem, et pakkuda orbiidil olevatele astronautidele mõnda aega kattevarju katmiseks, kui päikeseenergia levitatakse maa peale. See süsteem töötab täielikult ja on ennast juba tõestanud. Hiljuti mängisin ma mõttega luua sarnane Marsi-põhine varajase hoiatamise süsteem, mis annaks tulevastele Marsi kolooniatele umbes 40-minutise etteteatamise saabuvast päikesetormist.
Varjestus on veel üks ilmne kaitsemeede. Tõenäoliselt kasutavad Kuu ja Marsi kolooniad sissetulevate osakeste blokeerimiseks suures koguses regoliiti. Ainult mõni meeter kohapeal kaevatud regoliiti pakub suurepärast kaitset. Mis saab teekonnast Marsile? Kuidas kaitstakse selliste projektide nagu Constellation astronaute? Võib-olla võiks töötada täiustatud ioonkilp?
Ükskõik, mis on kiirguse mõju kosmoses viibivatele inimestele, näib ilmne, et oleme kosmoselennu algusjärgus ja tegeleme juba mõne kõige raskema probleemiga. Järgmise paari aasta jooksul keskendutakse palju astronautide tervisele, leides loodetavasti kosmosekiirguse probleemile mõned vastused.
Algne allikas: Georgetowni ülikooli meditsiinikeskus
