Kto powinien lecieć w kosmos? NASA przewiduje - Radio Pogoda - słuchaj radia
Strona główna » Kto powinien lecieć w kosmos? NASA przewiduje

Kto powinien lecieć w kosmos? NASA przewiduje

NASA bada wpływ promieniowania kosmicznego na ludzki organizm i stara się ustalić, czy na Marsa powinni lecieć młodsi, czy starsi astronauci. Dowiedz się, co ustalono.

Astronauci mający udać się w podróż na Księżyc lub Marsa, a w dalszej przyszłości nawet dalej, z pewnością dokonają niezwykłych odkryć. Jednak poważną przeszkodą w dalekich misjach kosmicznych stanowi promieniowanie kosmiczne, które może bardzo poważnie zagrozić zdrowiu kosmicznej załogi. Aby zmniejszyć ryzyko załogi i ochronić życie i zdrowie astronautów, NASA prowadzi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) badania na temat wpływu promieniowania w kosmosie na zdrowie ludzi.

Badanie przez promieniowanie

Teraz opublikowano w dzienniku „Nature-Scientific Reports” rezultaty badania, które miało na celu określenie, jak wrażliwość DNA danego astronauty przebywającego na Ziemi na promieniowanie może służyć przewidywaniu tego, w jaki sposób to DNA będzie reagować na znacznie bardziej niebezpieczne promieniowanie kosmiczne podczas długich podróży kosmicznych. Mierzy się to przez zmiany w chromosomach.

„Chcieliśmy sprawdzić, czy możliwe jest wykrycie i zmierzenie stopnia uszkodzenia w ciałach astronautów powodowanego przez promieniowanie oraz czy pojawiały się na tym tle różnice powodowane płcią, wiekiem oraz innymi czynnikami, które można zmierzyć, zanim wyśle się kogoś w kosmos. Mamy nadzieję na wykorzystanie tych pomiarów do opracowania i rozwijania metod ochrony astronautów przed promieniowaniem” – powiedział naukowiec Honglu Wu z centrum kosmicznego NASA w Houston.

Czym jest promieniowanie kosmiczne?

Kosmiczne promieniowanie pochodzi z trzech głównych źródeł: cząsteczek uwięzionych w polu magnetycznym Ziemi, cząsteczek wyrzucanych w przestrzeń kosmiczną podczas wybuchów słonecznych oraz promieniowania galaktycznego, pochodzącego spoza naszego Układu Słonecznego. Wystawienie się na takie promieniowanie może zwiększyć ryzyko rozwoju nowotworów, spowodować zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym, chorobę sercowo-naczyniową oraz inne poważne problemy zdrowotne. Na szczęście dla całej ludzkości, dopóki przebywany na powierzchni Ziemi, to przed większością szkodliwych promieni chroni nas atmosfera oraz pole magnetyczne.

Zobacz też:

Bliski kosmos jest bezpieczniejszy

Astronauci podczas misji kosmicznych odbywających się na niskiej orbicie Ziemi również korzystają z ochrony, jaką zapewnia ziemskie pole magnetyczne. Ich zdrowie chroni również limitowany czas pobytu poza Ziemia oraz – w ograniczonym stopniu – kadłub statku kosmicznego.

Problemy zaczynają się w przypadku misji zaplanowanych poza orbitą naszej planety: wówczas astronauci przed promieniowaniem nie są chronienie ziemskim polem magnetycznym, ani skróconym czasem pobytu w kosmosie. Dlatego też w ramach Programu Badań Ludzkich (Human Research Program) NASA szuka środków ochronnych, takich jak nowe leki czy system wczesnego wykrywania chorób, aby zmniejszyć negatywne konsekwencje pobytu w kosmosie. Kluczowe w tym jest znalezienie sposobu na ocenę wrażliwości ludzkich organizmów na promieniowanie podczas lotu oraz długotrwała ocena ich stanu zdrowia.

Jak wyglądało badanie

W kolejnych latach życia w naszych chromosomach odkładają się zmiany. Owe zmiany mogą wynikać z typowych procesów, jakie zachodzą w naszym organizmie lub być powodowane czynnikami zewnętrznymi. Chromosomy zawierają DNA, które jest „cegiełką” tworzącą nasze ciała, więc zmiany zachodzące tutaj mogą powodować niekorzystne zmiany, w tym skutkujące zwiększonym ryzykiem rozwoju nowotworów i innych chorób. Podczas opisywanego eksperymentu naukowcy przestudiowali próbki krwi pochodzące od 43 członków załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, aby zmierzyć poziom zmian w ich chromosomach spowodowany promieniowaniem oraz innymi czynnikami – przed oraz w po zakończeniu misji.

Zanim astronauci polecieli na ISS, naukowcy przebadali ich komórki krwi, by ocenić ich wyjściowy status chromosomalny, który stał się punktem wyjścia. Następnie te pobrane próbki krwi wystawiono na Ziemi na działanie promieni gamma, aby sprawdzić jak łatwo spowodowane w ten sposób zmiany odkładają się w chromosomach. W ten sposób ustalono wrażliwość każdego badanego astronauty na promieniowanie. Później zaś, gdy astronauci wrócili już na Ziemię, zespół badaczy ponownie pobrał ich krew i ocenił zmiany, jakie zaszły w chromosomach.

Pozyskane w ten sposób dane Honglu Wu oraz Alan Feiveson – emerytowany statystyk pracujący wcześniej dla NASA – wspólnie porównali poziom zmian prze i po zakończeniu misji u każdego astronauty. Ponadto sprawdzono, czy jakikolwiek wzrost liczby zmian może być tłumaczony przez takie czynniki jak wiek, płeć lub indywidualną odporność organizmu.

Ludzie kontra promieniowanie

Po przeanalizowaniu wszystkich danych ustalono, że – podobnie jak ma to miejsce na powierzchni Ziemi: starsi członkowie załogi mieli wyższy wyjściowy poziom poziom nieprawidłowości chromosomalnych a komórki krwi starszych astronautów były bardziej skłonne do rozwijania nieprawidłowości w porównaniu z próbkami pochodzącymi od młodszych członków załogi.

Okazało się że astronauci z wrodzoną wrażliwością (określoną przez eksperyment z promieniowaniem gamma na Ziemi) wykazywali większe zmiany w chromosomach w próbkach krwi oddanych po powrocie na Ziemię w porównaniu z osobami z większą wrażliwością. Astronauci, którzy wykazali wyższy wyjściowy poziom poziom nieprawidłowości chromosomalnych w próbkach przed przed lotem również byli bardziej wrażliwi na promieniowanie od tych, którzy mieli niższy wyjściowy poziom.

Kosmos dla młodszych czy starszych?

„Wyniki wskazują, że jeśli faktycznie starsi astronauci są bardziej wrażliwi na promieniowanie, to zachodzi u nich wyższe ryzyko wystąpienia zmian w chromosomach. Te zmiany nie oznaczają automatycznie, że u kogoś z takimi wynikami rozwinie się nowotwór, jednak rodzą pytanie, czy taki astronauta nie zostanie narażony na większe ryzyko” – uważa Honglu Wu.

Uważa się, że młodsi astronauci są bardziej podatni niż starsi na długotrwałe konsekwencje zdrowotne po wystawieniu się na promieniowanie. Częściowo dlatego, że mają przed sobą dłuższe życie, co daje czas na rozwój nowotworu powodowanego promieniowaniem (zazwyczaj trwa to od 5 do 20 lat lub dłużej od momentu kontaktu z promieniowaniem do pojawienia się nowotworu).

„Myśląc o misji na Marsa sądziliśmy dotąd, że lepiej wysłać tam starszych astronautów, przez wzgląd na ich doświadczenie oraz fakt, że z powodu krótszego okresu życiowego nowotwór nie miałby czasu się rozwinąć. Teraz, bazując na nowych spostrzeżeniach, wiemy, że musimy jeszcze więcej pracować nad tym, żeby poznać efekty wystawienia się na promieniowanie” – deklaruje Honglu Wu.

Zobacz więcej >