خطرات جدی پرتوهای کیهانی در کمین فضانوردان

به گزارش کلیک، آزمایشات روی جوندگان نشان داد که قرار گرفتن در معرض ذرات پر انرژی باعث ایجاد آسیب های طولانی مدت عصبی، اختلال شناختی و کاهش قدرت قضاوت می‌شود.

تشعشعات مدتی طولانی است که به عنوان یک تهدید دائمی و واقعی برای مسافران فضایی شناخته می‌شود، که به همین علت خدمه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) ازنظر قانونی به عنوان پرتوکار دسته بندی می شوند. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض پرتوهای کیهانی می‌تواند منجر به افزایش شانس ابتلا به سرطان، نقص سیستم ایمنی و حتی تحت تاثیر قرار دادن اعصاب مغز شود. آخرین مورد، نگرانی بسیار مهمی محسوب می‌شود، زیرا افرادی که در معرض پرتو درمانی قرارگرفته‌اند نیز از علایم مشکلات عصبی جدی مانند مشکلات شناختی و حافظه رنج می‌برند.

برای فضانوردان ISS، قرار گرفتن در معرض پرتوها منحصر به این می‌شود که در طی طول عمر خود چه مدت و چه تعداد در معرض پرتوها قرار گیرند. اما خارج از میدان مغناطیسی محافظتی زمین، که به معنی ماموریت های اعماق فضا است، مساله جور دیگری خواهد بود. در ماموریت های طولانی مدت، ازجمله سفر به مریخ، پرتوهای کیهانی یک خطر بزرگ محسوب می شوند. این ذرات فوق‌العاده پر انرژی که از خارج منظومه شمسی سرچشمه می‌گیرند، می توانند از بدنه فضاپیما و بدن مسافران عبور کنند. بااین‌حال زمانی که این ذرات همچون هسته اکسیژن و اتم‌های کربن با یکدیگر برخورد می‌کنند، می توانند مستقیم یا غیر مستقیم باعث ایجاد آسیب های عمده به بافت زنده شوند.

به عنوان بخشی از برنامه تحقیقات انسانی ناسا، یک تیم تحت هدایت استاد انکولوژِی تشعشع، چارلز لیمولی از آزمایشگاه پرتوهای فضایی ناسا در آزمایشگاه ملی نیویورک استفاده کردند تا پرتوهای کیهانی را با استفاده از شتاب دهنده ذرات زمینی، تخمین بزنند. از آنجا که ایجاد پرتوهای کیهانی واقعی بدون داشتن یک کواسار یا انفجار کهکشان سخت است، این تیم از اکسیژن یونیزه شده و تیتانیوم هسته‌ای برای تخمین اثرات ذرات پرانرژی استفاده کردند.

تابش تولید شده برای موش های مذکر نژاد ویستار در دوزی بین ۰٫۰۵ و ۰٫۲۵ Gy/min استفاده شد. این برابر دوزهایی است که انسان در ماموریت های اعماق فضا با آن سروکار دارد، که در آن ۴۰۰ تا ۹۰۰ میلی سیورت توسط یک ماموریت معمولی مریخ دریافت خواهند کرد. از آنجا که هدف مطالعه رسیدن به آسیب بود، هیچ تلاشی برای محافظت حیوانات انجام نشد.

سپس موشها به آزمایشگاه لیمولی بازگردانده شدند و در آنجا به مدت ۲۴ هفته تحت مشاهده قرار گرفتند و آزمایشات پزشکی و رفتارشناسی روی آن‌ها انجام شد تا تاثیر پرتوها را ببینند. آن‌ها متوجه شدند که نه تنها آسیب ایحاد شده است بلکه حتی تا شش ماه بعد از در معرض پرتوها بودن نیز پایدار بودند.

از نظر فیزیکی موشها دچار آسیب های عصبی، کاهش پیچیدگی دنتریتیک منجر به اختلال انتقالات عصبی، تغییرات در سطح پروتئین سیناپسی و التهاب بالای عصبی مغز شدند.

موشها همچنین مشکلاتی در مورد "انقراض ترس" پیدا کردند که توانایی مغز برای کنار آمدن با خاطرات استرس زا و ناخوشایند است.

طبق اظهارات لیمولی، این یافته ها توسط یک مطالعه از سال ۲۰۱۵ حمایت می‌شوند، که در آن اثرات مشابه در مغز بیماران سرطانی تحت پرتو درمانی و شیمی‌درمانی را نشان می‌دهد.

در حال حاضر راه‌حل‌هایی برای پرتوهای کیهانی ارائه شده است، اما میزان سپر مورد نیاز برای حفاظت خدمه مریخ باعث افزایش هزینه شده و ذرات پر انرژی نیز همچنان نفوذ خواهند کرد. این تیم به دنبال یک راه‌حل پزشکی با استفاده از ترکیباتی است که بتوانند رادیکال‌ها را تمیز کرده سیستم عصبی را محافظت کنند.