هناك مشكلة مزعجة تحت سطح الإثارة المحيطة بمستقبل البعثات الطويلة الأمد في الفضاء. آثار التعرض للإشعاع لرواد الفضاء ليست مفهومة تمامًا ، ولكن يمكن أن تتراوح من مرض الإشعاع الحاد (ربما بعد الوقوع في عاصفة شمسية شديدة أثناء العبور بين الكواكب) إلى التلف الخلوي التدريجي ، مما يزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بالسرطان في المهام طويلة المدى. إذا ماذا يمكننا أن نفعل بشأنه؟ إن الجنس البشري قادر على التكيف إلى حد كبير ويتم تحقيق بعض الإجراءات المضادة تدريجيًا. (ونعم ، قد تكون قرود الفضاء الروسية قادرة على المساعدة…)
تأتي المشكلة عندما يترك البشر البطانية الواقية للمجال المغناطيسي للأرض. يتصرف الغلاف المغناطيسي مثل حقل قوة ضخم غير مرئي ، وهو ينحرف معظم الجسيمات الضارة ذات الطاقة العالية المنبعثة من الشمس. يتم امتصاص أي شيء يخترق هذا الحاجز بسرعة من خلال الغلاف الجوي السميك. حتى في المرتفعات العالية ، في مدار الأرض المنخفض ، يمكن توفير بعض الحماية لرواد الفضاء (على الرغم من أن الإشعاع المحيط أعلى بكثير من الأسفل هنا). لذلك عندما نتحدث عن استعمار الكواكب الأخرى وإرسال رواد فضاء أبعد فأكثر إلى الفضاء العميق ، يصبح التعرض للإشعاع خطرًا أكبر.
مصدر قلق فوري هو أن رواد الفضاء قد يعلقون في عاصفة شمسية ، حيث تطلق الشمس (عادة حول الحد الأقصى للطاقة الشمسية) غيومًا ضخمة من البروتونات النشطة للغاية. إذا كانت العاصفة شديدة بما فيه الكفاية ، يمكن أن تلحق جرعات كبيرة من الإشعاع بالرجال والنساء في الفضاء. تقريبًا ، ستؤدي جرعة 500 راد أو أكثر إلى قتل الإنسان في غضون ساعتين إلى ثلاث ساعات ، وقد تؤدي جرعة أصغر إلى مرض إشعاعي حاد. يمكن أن يكون مرض الإشعاع قاتلاً في غضون أسابيع إذا لم يتلق رائد الفضاء رعاية طبية عاجلة. ماذا عن التأثير التدريجي طويل الأمد للتعرض لفترات طويلة لجرعات إشعاع أعلى من المعتاد؟ هذه مساحة من طب الفضاء لم نفهمها بالكامل حتى الآن.
في بحث جديد أجراه مركز لومباردي الشامل للسرطان في المركز الطبي بجامعة جورجتاون ، قد تؤدي الطبيعة العالية الطاقة للإشعاع في الفضاء إلى الشيخوخة المبكرة والإجهاد التأكسدي الطويل في الخلايا. وهذا يشير أيضًا إلى أن رواد الفضاء معرضون لخطر الإصابة بسرطانات أعلى من المعتاد ، مثل سرطان القولون ، من خلال التعرض لإشعاع "نقل الطاقة الخطية العالية" (LET). يتكون إشعاع LET من البروتونات عالية الطاقة المنبعثة من الشمس وتسبب كمية كبيرة من الضرر لمناطق صغيرة من الأنسجة.
“التعرض للإشعاع ، سواء عن قصد أو عرضي ، أمر لا مفر منه خلال حياتنا ، ولكن مع وجود خطط لمهمة إلى المريخ ، نحتاج إلى فهم المزيد عن طبيعة الإشعاع في الفضاء. لا توجد حاليًا معلومات قاطعة لتقدير المخاطر التي قد يواجهها رواد الفضاء.كمال داتا ، أستاذ مساعد في لومباردي ومؤلف رئيسي.
مع وجود مشروع Constellation التابع لوكالة ناسا في الأفق ، كان هناك تركيز على الآثار طويلة المدى للإشعاع بين الكواكب. في نهاية المطاف ، يهدف هذا المشروع إلى إرسال البشر إلى القمر والمريخ ، ولكن هناك مؤشرات قوية على أن رواد الفضاء سيواجهون في زيادة خطر الإصابة بالسرطان وتقليل عمرهم ، وهو عائق ضخم لمهمة تمتد لعدة أشهر أو تسوية أولية مزدهرة.
هذا هو المكان الذي تساعدنا فيه فئران المختبر. تم قياس كمية "الجذور الحرة" (الجزيئات شديدة التفاعل المرتبطة غالبًا بالسرطان وشيخوخة الخلايا) ووجدت أن الفئران طورت أكسدة عالية (أي مليئة بجزيئات الجذور الحرة) في الجهاز الهضمي عند تعرضها لإشعاع عالي LET يشبه الفضاء. استنتجت مجموعة لومباردي أن الفئران قد طورت خطرًا كبيرًا على أنواع مختلفة من السرطان ، وخاصة سرطانات الجهاز الهضمي. كما لاحظوا أنه بعد التعرض (حتى بعد شهرين) ، كانت الفئران في سن مبكرة ، مما يدل على أن تأثير الضرر الإشعاعي يمكن أن يستمر لفترة طويلة بعد التعرض لبيئة عالية LET.
فماذا يمكننا أن نفعل؟ هناك العديد من الخطط قيد التنفيذ لمزيد من اختبار آثار الإشعاع على البشر والتنبؤ بالوقت الذي سيكون فيه رواد الفضاء معرضين للخطر. أعلنت روسيا هذا الأسبوع عن خطط (مثيرة للجدل) لإعادة القرود إلى الفضاء ، ربما بقدر المريخ. بمجرد أن تتلاشى صدمة هذا الاقتراح "الذي عفا عليه الزمن" (نفد تمويل برنامج قرد الفضاء الروسي السابق في التسعينيات) ، أصبح من الواضح جدًا ما تأمل وكالة الفضاء الروسية تحقيقه: الحصول على فهم أفضل التعرض على المدى الطويل لبيئة عالية LET في علم وظائف الأعضاء البشرية. سيجادل الكثيرون في أن هذه الممارسة قاسية وغير ضرورية ، لكن الآخرين سيقولون أن القرود تُستخدم في التجارب كل يوم ، فلماذا لا تساعدنا في عالم السفر الفائق الحداثة؟ لا تزال هيئة المحلفين خارج هذه المناقشة ، ولكن هناك العديد من الطرق للتحقيق والتصدي لتأثير الإشعاع على البشر.
هناك أيضًا العديد من الأنظمة الموجودة لحماية البشرية من هبوب العواصف الشمسية. باستخدام المرصد الشمسي والهيليوسفيري (SOHO) وغيرها من المركبات الموجودة بين الأرض والشمس ، تم إنشاء نظام إنذار مبكر لتزويد رواد الفضاء في المدار ببعض الوقت للتغطية في حالة إطلاق شعلة شمسية مرتبطة بالأرض. هذا النظام يعمل بكامل طاقته وقد أثبت نفسه بالفعل. في الآونة الأخيرة ، تعاملت مع فكرة وجود نظام إنذار مبكر مشابه يعتمد على المريخ ، مما يمنح مستعمرات المريخ المستقبلية إشعارًا متقدمًا حوالي 40 دقيقة بعاصفة شمسية قادمة.
التدريع هو إجراء وقائي واضح آخر. من المرجح أن تستخدم مستعمرات القمر والمريخ كميات كبيرة من regolith لمنع الجسيمات الواردة. فقط أمتار قليلة من النظام الملكي المحفور محليًا ستوفر حماية ممتازة. ولكن ماذا عن الرحلة إلى المريخ؟ كيف ستتم حماية رواد المشاريع مثل Constellation؟ ربما يعمل "Ion Shield" المتقدم؟
مهما كان تأثير الإشعاع على البشر في الفضاء ، يبدو من الواضح أننا في مرحلة الطفولة من الفضاء ونحن نعالج بالفعل بعض أصعب المشاكل. خلال السنوات القليلة المقبلة ، سيتم تركيز الكثير من الجهود على صحة رواد الفضاء ، ونأمل أن نجد بعض الإجابات على مشكلة الإشعاع الفضائي.
المصدر الأصلي: المركز الطبي بجامعة جورجتاون
