Mensen verkennen Mars in "Distant Shores", een illustratie van NASA-kunstenaar Pat Rawlins
Kosmische straling vanuit de verre ruimte kan ernstige gezondheidsrisico's opleveren voor toekomstige astronauten tijdens langdurige missies naar Mars - en zelfs de geheugenvernietigende symptomen van de ziekte van Alzheimer veroorzaken, volgens de resultaten van een nieuwe studie van het University of Rochester Medical Center.
Hoewel NASA zijn zinnen heeft gezet op de menselijke verkenning van Mars in de komende decennia, zou zo'n missie, zelfs met de beste voortstuwingstechnologie die momenteel beschikbaar is, ongeveer drie jaar duren. Binnen die tijd zouden bemanningsleden constant worden blootgesteld aan grote hoeveelheden straling die we hiervandaan beschermen door het magnetische veld en de atmosfeer van de aarde. Een deel van deze straling komt in de vorm van protonen van de zon en kan worden geblokkeerd door geschikte afschermende materialen voor ruimtevaartuigen, maar een veel groter gevaar komt van zware, hoogenergetische deeltjes die constant door de melkweg vliegen en uit de harten van exploderende harten worden geschoten gigantische sterren.
“Omdat ijzerdeeltjes een grotere slag maken, is het vanuit technisch oogpunt uiterst moeilijk om er effectief tegen te beschermen. Je zou een ruimtevaartuig eigenlijk in een blok van zes voet lood of beton moeten wikkelen. '
- M. Kerry O'Banion, M.D., Ph.D.
Hoewel gezondheidsrisico's van deze hoge massa, hoog geladen (HZE) deeltjes al lang bekend zijn, wordt de exacte aard van de schade die ze kunnen veroorzaken aan de menselijke fysiologie nog steeds onderzocht - nog meer nu Mars en asteroïde-exploratie op NASA's korte lijst.
Nu heeft een team van het University of Rochester Medical Center (URMC) in New York de resultaten van hun onderzoek bekendgemaakt, waarbij hoogenergetische straling - net als wat er tijdens een reis naar Mars zou worden aangetroffen - wordt gekoppeld aan de degeneratie van de hersenfunctie, en mogelijk zelfs het begin van de ziekte van Alzheimer.
"Galactische kosmische straling vormt een aanzienlijke bedreiging voor toekomstige astronauten", zegt M. Kerry O'Banion, MD, Ph.D., een professor aan de afdeling van het University of Rochester Medical Center (URMC) van Neurobiology and Anatomy en de senior auteur van de studie. “De mogelijkheid dat blootstelling aan straling in de ruimte gezondheidsproblemen zoals kanker kan veroorzaken, wordt al lang erkend. Deze studie toont echter voor het eerst aan dat blootstelling aan stralingsniveaus die overeenkomen met een missie naar Mars cognitieve problemen kan veroorzaken en veranderingen in de hersenen kan versnellen die verband houden met de ziekte van Alzheimer. "
Het team richtte zich met name op ijzerionen, die door supernovae de ruimte in worden gestraald en groot genoeg zijn om door de beschermende afscherming van een ruimtevaartuig te slaan.
"Omdat ijzerdeeltjes een grotere slag maken, is het technisch gezien buitengewoon moeilijk om er effectief tegen te beschermen", zei O'Banion. 'Je zou een ruimtevaartuig eigenlijk in een blok van zes voet lood of beton moeten wikkelen.'
Door laboratoriummuizen bloot te stellen aan toenemende stralingsniveaus en hun cognitieve vermogen te meten, konden de onderzoekers de neurologisch destructieve aard van hoogenergetische deeltjes bepalen, waardoor de dieren cognitieve taken gemakkelijker faalden. Bovendien ontwikkelden de blootgestelde muizen ophopingen van een eiwitplaque in hun hersenen, bèta-amyloïde, waarvan de verspreiding wordt geassocieerd met de ziekte van Alzheimer bij de mens.
"Deze bevindingen suggereren duidelijk dat blootstelling aan straling in de ruimte de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer kan versnellen", aldus O'Banion. "Dit is nog een andere factor waarmee NASA, die duidelijk bezorgd is over de gezondheidsrisico's voor haar astronauten, rekening zal moeten houden bij het plannen van toekomstige missies."
Lees meer: Ruimtevaart is slecht voor je ogen
Terwijl Mars-ontdekkingsreizigers zichzelf mogelijk zouden kunnen beschermen tegen kosmische straling door bases in grotten, lege lavabuizen of onder rotsachtige richels op te zetten, die het soort fysieke afscherming zouden bieden dat nodig is om gevaarlijke HZE-deeltjes te stoppen, zou dat natuurlijk een nieuwe reeks uitdagingen opleveren voor astronauten die werken in een al vreemde omgeving. En er is altijd de reis daar (en weer terug), gedurende welke tijd een bemanning zeer zichtbaar zou zijn.
Hoewel dit niet (en niet mag) voorkomen dat een Mars-missie uiteindelijk plaatsvindt, voegt het nog toe een andere element van gevaar dat in aanmerking moet worden genomen en moet worden behandeld vanuit zowel gezondheids- als technische standpunten ... of moet worden aanvaard als een onvermijdelijk risico door alle betrokkenen, inclusief het publiek.
Hoeveel risico wordt aanvaardbaar geacht voor de menselijke verkenning van Mars - en daarbuiten? (NASA / Pat Rawlings)
Lees hier meer op de URMC-nieuwspagina en bekijk hier het volledige experimentrapport.
Illustraties voor NASA door Pat Rawlings. Bekijk hier meer artwork van Rawling. Inzetbeeld: vergelijking van menselijke hersenen zonder en met die van Alzheimer. Bron: WAAROM.
