Κίνδυνος για αποστολές στο διάστημα από κοσμική ακτινοβολία

Πολύ μεγάλος είναι ο κίνδυνος για τις μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα από την κοσμική ακτινοβολία που προέρχεται πέραν από το ηλιακό μας σύστημα και που μπορεί να διεισδύει με τεράστιες ταχύτητες στο σώμα των αστροναυτών, προκαλώντας ακόμα και το θάνατο.

Μπορεί οι διαστημικές υπηρεσίες των ΗΠΑ, (NASA) της Ευρώπης (ΕSA), της Ρωσίας (Roscosmos) και άλλες διαστημικές υπηρεσίες ανά το παγκόσμιο, αλλά και ιδιωτικές εταιρείες να προετοιμάζονται για επανδρωμένες αποστολές στον πλανήτη Άρη και σε αστεροειδείς, σε

λίγα μόνο χρόνια, την ίδια ώρα οι έρευνες που διεξάγονται για τις επιπτώσεις στην υγεία μάλλον είναι αποτρεπτικές για την ώρα.

Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA), αναγνωρίζοντας ότι η διαστημική ακτινοβολία αποτελεί έναν αόρατο κίνδυνο στις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις στο βαθύ διάστημα, ετοιμάζει ένα νέο σύστημα παρακολούθησης που θα προσφέρει ενδείξεις για την έκθεση των αστροναυτών στην ακτινοβολία και μάλιστα σε πραγματικό χρόνο.

Ακτινοβολία και κοσμική ακτινοβολία

Κατά γενικό κανόνα, η έκθεση στην ακτινοβολία αυξάνει με το υψόμετρο - οι άνθρωποι που ζουν στα βουνά λαμβάνουν περισσότερη από εκείνους που ζουν στο επίπεδο της θάλασσας, ενώ τα πληρώματα των αεροπορικών εταιρειών λαμβάνουν μια μικρή αλλά αισθητή επιπλέον δόση.

Οι αστροναύτες σε τροχιά δέχονται ακόμα περισσότερη ακτινοβολία και έχουν επίσημα χαρακτηριστεί ως εργαζόμενοι σε ακτινοβολία.

Ενώ μέρος της διαστημικής ακτινοβολίας προέρχεται από τον Ήλιο, ο πραγματικός κίνδυνος για τις μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα πέραν της προστασίας των μαγνητικών ασπίδα της Γης προέρχεται από «γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία», που προέρχεται από το σύμπαν, πέραν από το ηλιακό μας σύστημα, που αποτελείται από υψηλής ενέργειας, υψηλής ταχύτητας ατομικούς πυρήνες που εκτοξεύονται από τα αστέρια που πεθαίνουν.

Η κοσμική ακτινοβολία υπάρχει παντού στο σύμπαν, ωστόσο η Γη προστατεύεται λόγω του φυσικού μαγνητικού της πεδίου και και της ατμόσφαιρας.

Οι αστροναύτες δεν προστατεύονται από τις κοσμικές ακτίνες, ούτε μέσα στο διαστημόπλοιο ούτε μέσα στις στολές τους καθώς τα σωματίδια είναι πολύ φορτισμένα και τρέχουν με τεράστιες ταχύτητες διεισδύοντας μέσα στο σώμα.

Οι κοσμικές ακτίνες προκαλούν βλάβη στα βιολογικά κύτταρα και στους ιστούς, ενώ μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στο DNA και καρκίνο.

Οι επιστήμονες διεξάγουν σειρά πειραμάτων προκειμένου να βρουν την καλύτερη λύση για προστασία των αστροναυτών. Δύο είναι οι λύσεις που προτείνονται μέχρι στιγμής. Η πρώτη είναι η κατασκευή μιας προστατευτικής ασπίδας γύρω από τα διαστημόπλοια όπως αλουμίνιο, πλαστικό ή σίδηρο και η δεύτερη είναι η χορήγηση στους αστροναύτες φαρμακευτικής αγωγής που να βασίζεται στα αντιοξειδωτικά.

Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες που διεξήχθησαν σε ποντίκια, η παρατεταμένη κοσμική ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει σειρά βλαβών στο κεντρικό νευρικό σύστημα, όπως έλλειψη μνήμης, απώλεια συνείδησης, άνοια, κτλ.

“Αυτά δεν είναι καλά νέα για τους αστροναύτες. Κυρίως για αποστολές στον Άρη όπου ένα ταξίδι με επιστροφή μπορεί να διαρκέσει δύο με τρία χρόνια”, είπε ο εκ των συγγραφέων της έρευνας, Charles Limoli, Καθηγητής ογκολογίας στο UCI.

Αν και τα διαστημόπλοια που θα μεταφέρουν τους αστροναύτες σε μακρινές αποστάσεις θα παρέχουν οπωσδήποτε μια ασπίδα προστασίας, εντούτοις ο Limoli ανέφερε ότι τα σωματίδια θα μπορούσαν να κτυπήσουν τον εγκέφαλο όταν εισέλθουν στο σκάφος.

"Δεν μπορεί κανείς να ξεφύγει από αυτά" είπε χαρακτηριστικά.

Η απώλεια συνείδησης, η έλλειψη μνήμης και συγκέντρωσης, η σύγχυση, που μπορεί να παρατηρηθεί κατά τη διάρκεια μακρινών διαστημικών πτήσεων μπορεί να επηρεάσει κρίσιμες δραστηριότητες στο σκάφος, ενώ η έκθεση των αστροναυτών στα βλαβερά σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας μπορεί να έχει μακροπρόθεσμες αρνητικές συνέπειες στη γνωστική λειτουργία.

Πολλοί επιστήμονες επικρίνουν τη ΝASA και άλλες υπηρεσίες ότι προετοιμάζονται για αποστολές στον Άρη ή σε αστεροειδείς στις αρχές του 2030 χωρίς όμως να έχουν την απαραίτητη τεχνολογία για να προστατεύσουν τους αστροναύτες.

Η Εκπρόσωπος Τύπου της ΝASA Stephanie Schierholz δήλωσε ότι η Διαστημική Υπηρεσία αναγνωρίζει τη σημασία της κατανόησης των επιπτώσεων της κοσμικής ακτινοβολίας πάνω στον άνθρωπο σε μακρινές αποστολές πέραν της τροχιάς της Γης.

Πρόσθεσε ότι “αυτές οι έρευνες αλλά και άλλες που θα ακολουθήσουν θα συμβάλουν στην περαιτέρω κατανόηση του θέματος αυτού, καθώς προετοιμαζόμαστε για το επανδρωμένο ταξίδι μας στον Άρη”.

Δοσίμετρο ακτινοβολίας για τους αστροναύτες

Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA), αναγνωρίζοντας ότι η διαστημική ακτινοβολία αποτελεί έναν αόρατο κίνδυνο στις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις στο βαθύ διάστημα, ετοίμασε ένα νέο σύστημα παρακολούθησης που θα προσφέρει ενδείξεις για την έκθεση των αστροναυτών στην ακτινοβολία και μάλιστα σε πραγματικό χρόνο.

Τα αποτελέσματα, σύμφωνα με την ESA, θα καθοδηγήσουν τους ερευνητές να προετοιμαστούν για τις μελλοντικές αποστολές στο βαθύ διάστημα.

Η ESA έχει αναπτύξει ένα ηλεκτρονικό δοσίμετρο που μπορεί να παρέχει σχεδόν στιγμιαίες πληροφορίες του ατόμου που το φέρει, για την τρέχουσα έκθεση σε ακτινοβολία και τη δυναμική του άμεσου περιβάλλοντός του.

Αυτό το νέο σύστημα είναι επίσης αρκετά ευαίσθητο για να διαχωρίζει τους διάφορους τύπους ακτινοβολίας, συμπεριλαμβανομένων των υψηλών ενεργειών της κοσμικής ακτινοβολίας.

Έτσι, το νέο Προσωπικό Ενεργό Δοσίμετρο Ευρωπαϊκού Πληρώματος - EuCPAD - περιλαμβάνει μια μονάδα που μπορεί να φορεθεί με μια συσκευή αποθήκευσης για τη φόρτιση της μπαταρίας και τη μεταφορά δεδομένων - παρόμοιο σε σκοπό με ένα σταθμό φόρτισης smartphone, αν και πολύ πιο περίπλοκο.

Τον περασμένο Σεπτέμβριο, το σύστημα υποβλήθηκε στην πρώτη πραγματική δοκιμή του, όταν μια κινητή μονάδα πέταξε με τον αστροναύτη της ESA Ανδρέα Μόγκενσεν για την αποστολή του στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Επαναληπτικές δοκιμές έχουν προγραμματιστεί κατά τις επερχόμενες ευρωπαϊκές αποστολές.

Πηγή ΚΥΠΕ