Fatalne skutki misji na Marsa

Astronauci podczas wieloletnich wypraw stracą pamięć i zdolność decydowania. Tak jakby mieli alzheimera.

Aktualizacja: 04.05.2015 23:42 Publikacja: 04.05.2015 21:00

2001: Odyseja Kosmiczna. Tak w 1968 roku twórcy filmu wybrażali sobie statek Discovery One w drodze

2001: Odyseja Kosmiczna. Tak w 1968 roku twórcy filmu wybrażali sobie statek Discovery One w drodze na Jowisza

Foto: AFP

Największym zagrożeniem dla podróży na Marsa jest wszechobecne w naszej galaktyce promieniowanie kosmiczne – dowiedli badacze.

Dziś nie ma skutecznej ochrony przed długotrwałym działaniem tego promieniowania. Jeżeli konstruktorzy nie zaproponują wystarczającej ochrony, loty na Marsa planowane na lata 2025–2030 mogą stanąć pod znakiem zapytania.

Zielone neurony


„Ekspozycja na naładowane wysokoenergetyczne cząstki galaktycznych promieni kosmicznych bombardujących astronautów podczas dłuższych lotów spowoduje znaczne uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego, a w jego wyniku zaburzenia poznawcze" – piszą w magazynie „Science Advances" naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (UCI). Zespołem kierował prof. Charles Limoli, specjalista radioterapii onkologicznej na Wydziale Medycznym UCI.

– To nie jest dobra wiadomość dla astronautów, którzy będą potrzebowali na dotarcie na Marsa i z powrotem od dwóch do trzech lat – powiedział prof. Limoli. – Spadek wydajności, luki w pamięci i utrata świadomości podczas lotów kosmicznych mogą mieć zasadniczy wpływ na misję, natomiast negatywne skutki promieniowania mogą dawać o sobie znać przez całe życie astronauty. A sytuacje nieprzewidziane podczas wielomiesięcznych lotów w głębokim kosmosie mogą zdarzyć się zawsze.

W badaniach finansowanych przez NASA rolę astronautów narażonych na promieniowanie odgrywały laboratoryjne myszy. Gryzonie zostały wystawione na działanie naładowanych cząstek w Laboratorium Promieniowania Kosmicznego NASA w Brookhaven National Laboratory w Nowym Jorku. Było ono podobne do tego, które przenika naszą galaktykę. Skąd się ono bierze? Naładowane wielką energią cząstki docierające do Układu Słonecznego są pozostałością eksplozji gwiazd supernowych. Na Ziemi chroni nas przed nim pole magnetyczne planety.

Aby ułatwić sobie badania, naukowcy zmodyfikowali genetycznie myszy. Zwierzęta zostały wyposażone w zielone fluorescencyjne neurony. Analiza skutków promieniowania odbyła się po sześciu tygodniach.

W skrajnych przypadkach ekspozycja na działanie naładowanych cząstek powodowała zapalenie mózgu. Nastąpiły głębokie zmiany w strukturze i integralności komórek nerwowych mózgu i synaps – połączeń, przez które są wysyłane i odbierane impulsy nerwowe.

Obrazowanie komputerowe ujawniło, jak sieć komunikacyjna mózgu została osłabiona. W tym samym czasie nastąpił gwałtowny spadek możliwości uczenia się i zapamiętywania.

– Wiemy, że upośledzenie lub utrata synaps jest cechą choroby Alzheimera – wyjaśnia neurolog Vipan Kumar Parihar z Uniwersytetu Kalifornijskiego. – Istnieje silna korelacja pomiędzy stopniem ich utraty i nasileniem otępienia.

Kosmiczne leki

Prace zespołu prof. Limolego są częścią zakrojonych na szeroką skalę badań w ramach projektu Human Research Program NASA. Badanie, jak promieniowanie w przestrzeni kosmicznej wpływa na astronautów, i znalezienie sposobu na złagodzenie ich skutków są niezbędne do dalszej eksploracji przestrzeni. NASA musi rozważyć te zagrożenia, planując wyprawy na Marsa czy asteroidy.

Jako częściowe rozwiązanie problemu prof. Limoli wskazuje budowę statków kosmicznych – mogą mieć wydzielone miejsca chronione lepiej niż reszta. Te miejsca mogłyby być przeznaczone do odpoczynku i snu. Jednak wysoce energetyczne cząstki ciągle będą przenikać przez kadłub i tak naprawdę nie ma od nich całkowitej ucieczki.

– Pracujemy nad farmakologicznymi sposobami złagodzenia skutków promieniowania – powiedział prof. Limoli. – Nasza strategia polega na usunięciu wolnych rodników i ochronie procesu neurotransmisji. Ale takie leki są dopiero w fazie opracowywania.

Odpowiedzi na wiele pytań związanych z wpływem promieniowania kosmicznego na organizm ludzki powinien przynieść eksperyment rocznego pobytu astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Na stacji orbitalnej przez rok będą pracowali dwaj członkowie załogi – Rosjanin Michaił Kornienko i Amerykanin Scott Kelly. Po powrocie na Ziemię obaj astronauci zostaną dokładnie przebadani przez specjalistów. Badania będą także obejmowały wpływ promieniowania kosmicznego na organizm ludzki.

Scott Kelly ma brata bliźniaka Marka (także astronautę, ale w stanie spoczynku), który pozostanie na Ziemi. Mark będzie prowadził normalne życie mieszkańca stanu Arizona. Obaj są pod stałą obserwacją sztabu specjalistów. W trakcie misji i po jej zakończeniu badacze z NASA będą mogli ocenić stan fizyczny i psychiczny braci.

Naukowcy mają nadzieję, że eksperyment z bliźniakami pozwoli odpowiedzieć na wiele pytań o wpływ na organizm ludzki długotrwałego przebywania w przestrzeni kosmicznej.

Największym zagrożeniem dla podróży na Marsa jest wszechobecne w naszej galaktyce promieniowanie kosmiczne – dowiedli badacze.

Dziś nie ma skutecznej ochrony przed długotrwałym działaniem tego promieniowania. Jeżeli konstruktorzy nie zaproponują wystarczającej ochrony, loty na Marsa planowane na lata 2025–2030 mogą stanąć pod znakiem zapytania.

Zielone neurony


„Ekspozycja na naładowane wysokoenergetyczne cząstki galaktycznych promieni kosmicznych bombardujących astronautów podczas dłuższych lotów spowoduje znaczne uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego, a w jego wyniku zaburzenia poznawcze" – piszą w magazynie „Science Advances" naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (UCI). Zespołem kierował prof. Charles Limoli, specjalista radioterapii onkologicznej na Wydziale Medycznym UCI.

Pozostało 85% artykułu
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację