Astronauter, der skal til Mars, vil modtage mange livslange stråling

I en nylig undersøgelse, der skal publiceres i Space Physics , diskuterer et internationalt hold af forskere en dybdegående undersøgelse, der undersøger de langsigtede fysiologiske virkninger af solstråling på astronauter med vægt på fremtidige astronauter, der rejser til Mars, for at inkludere trin, vi kan tage for at hjælpe med at mindske risikoen for en sådan solstrålingseksponering. Forskerne kom fra De Forenede Arabiske Emirater, New Zealand, Indien, USA, Italien, Grækenland og Tyskland, og deres undersøgelse hjælper os med bedre at forstå de dybtgående, langsigtede helbredspåvirkninger af astronauter under langsigtede rummissioner, specifikt til Mars og videre.

"Eksponering for ioniserende stråling er en af ​​de største sundhedsrisici for astronauter i bemandede missioner til Mars," sagde Dr. Dimitra Atri, en forsker ved New York University Abu Dhabi, og hovedforfatter af undersøgelsen. "At tage til Mars bliver menneskehedens ultimative eventyr i det 21. århundrede - det ville være uheldigt, hvis missionen lykkes, men astronauter lider af store helbredsproblemer eller dør endda på grund af strålingseksponering. Så vi er nødt til at estimere strålingseksponering i en meget omhyggelig måde og studere dens overordnede indvirkning på menneskers sundhed. Det vil også hjælpe os med at udvikle afbødningsstrategier for at holde vores astronauter sikre."

For at udføre deres undersøgelse brugte forskerne en computersimulering kendt som Geant4 med et menneskeligt fantommodel til at beregne, hvordan hvert organ i den menneskelige krop påvirkes af strålingsdoser fra eksponering for energiske ladede partikler i længere perioder. Disse omfatter indvirkninger på en astronauts helbred, såsom akut strålingssyndrom, beskadigelse af nervesystemet og en højere risiko for kræft. CDC definerer akut strålingssyndrom, også kendt som strålingssyge eller strålingstoksicitet, som "en akut sygdom forårsaget af bestråling af hele menneskekroppen (eller det meste af kroppen) af en høj dosis gennemtrængende stråling på meget kort tid (normalt et spørgsmål om minutter)."

Ved at kombinere deres data fra det menneskelige modelfantom med snesevis af tidligere medicinske undersøgelser diskuterer forskerne de underliggende virkninger af ioniserende stråling på fysiologiske systemer, herunder nerve-, immun- og skeletsystemer og adfærdsmæssige virkninger sammen med påvirkninger af genetisk materiale og risiko for kræft. De overvejede en bemandet mission til Mars bestående af 600 dage i krydstogtfase til og fra den røde planet og tilbringer 400 dage på Mars-overfladen. Mens de bemærkede en videnskløft vedrørende tidligere medicinske undersøgelser og deres egen undersøgelse, erklærede de, at strålingsgrænser fastsat af European Space Agency, Roscosmos, Japanese Aerospace Exploration Agency og NASA ville blive overgået under en bemandet mission til Mars.

"Det er en omfattende undersøgelse, der modellerer virkningen af ​​ladede partikler - protoner, alfapartikler, tungere arter på et menneskeligt fantom ved at bruge CERNs ladede partikelinteraktionskode," sagde Dr. Atri. "Vi var i stand til at beregne strålingsdosis deponeret i forskellige organer i den menneskelige krop. Vi sammenlignede derefter vores beregninger med medicinsk litteratur for at vurdere sundhedsrisici for astronauter. Vi diskuterede også forskellige afbødningsstrategier, som vil gøre os i stand til at reducere denne risiko."

Afbødningsstrategierne omfatter medicin og diætstrategier sammen med aktiv og passiv afskærmning og potentielle typer Mars-habitater for at hjælpe med at afbøde eksponeringen af ​​solstråling yderligere. Sådanne habitater omfatter brug af Mars-regolitten som afskærmningsmateriale sammen med potentialet for habitater inde i lavarør og huler, der i øjeblikket findes på Mars. En tidligere undersøgelse diskuterede et kandidat lavarør sydvest for Hadriacus Mons på Mars, der kunne udgøre et ~82 % fald i en besætnings strålingseksponering.

Dr. Atri mener, at den bedste strategi til at opretholde kumulative lave doser af stråling på besætningen ville være at sende astronauter til Mars, som har modtaget den mindste mængde stråling gennem deres karriere for at reducere chancerne for langsigtede sundhedseffekter. + Udforsk yderligere

Hvad er den bedste strålingsafskærmning for Mars overflade?