Ang Space Radiation ay Tahimik na Nagpapahinto sa Amin Mula sa Pagpapadala ng mga Tao sa Mars

Ang mga hindi kanais-nais na panganib ay nagbabanta sa mga astronaut ng tao na naglalakbay sa malalim na espasyo. Ang ilan sa mga ito, tulad ng mga asteroids, ay malinaw at maiwasan sa ilang disenteng LIDAR. Ang iba naman ay hindi. Sa tuktok ng listahan na hindi napakarami ay ang radiation ng espasyo, isang bagay na ngayon ang NASA na nakahandang protektahan ang mga explorer mula sa pag-ferry sa Mars. Ang kapaligiran ng radiation na lampas sa magnetosphere ay hindi kaaya-aya sa buhay, ibig sabihin ay ang pagpapadala ng mga astronaut out doon nang walang proteksyon ay katumbas ng pagpapadala sa kanila sa kanilang wakas.

Habang nagpapadala kami ng mga astronaut sa espasyo sa loob ng higit sa kalahating siglo ngayon, ang karamihan sa mga misyong ito ay limitado sa paglalakbay sa mababang Earth orbit - sa pagitan ng 99 at 1,200 milya sa altitude. Ang magnetic field ng Earth - na nagpapalawak ng libu-libong milya sa espasyo - ay pinoprotektahan ang planeta mula sa pag-hit head-on ng mataas na enerhiya solar particle na naglalakbay ng higit sa isang milyong milya kada oras.

Mayroong tatlong malaking pinagkukunan ng radiation sa espasyo, at lahat sila ay nagpapakita ng isang tiyak na halaga ng panganib na hindi maaaring palaging inaasahang o protektado laban. Ang una ay nakulong sa radiation. Ang ilang mga particle ay hindi pinapawi ng magnetic field ng Earth. Sa halip, sila ay nakulong sa isa sa malaking dalawang magnetong singsing na nakapalibot sa Earth, at maipon nang sama-sama bilang bahagi ng van Allen radiation belts. NASA ay may lamang upang makipaglaban sa Van Allen sinturon sa panahon ng misyon Apollo.

Ang pangalawang pinagmulan ay galactic cosmic radiation, o GCR, na nagmumula sa labas ng solar system. Ang mga ionized na ito ay naglalakbay sa karaniwang bilis ng liwanag, kahit na ang magnetic field ng Earth ay magagawang maprotektahan ang planeta at bagay sa mababang Earth orbit mula sa GCR.

Ang huling pinagmulan ay mula sa mga solar particle events, na kung saan ay malaking injections energetic particle na ginawa ng araw. Mayroong pagkakaiba sa pagitan ng mga solar wind na karaniwang ibinubuga ng araw, na umabot ng isang araw upang makapunta sa Earth, at ang mga mas mataas na intensity na mga kaganapan na naabot sa amin sa loob ng 10 minuto. Bukod sa paggawa ng isang potensyal na nakamamatay na halaga ng radiation para sa mga astronaut, ang SPE ay maaaring paminsan-minsang ay hindi mahuhulaan, na ginagawang mahirap para sa mga siyentipiko at mga inhinyero ng NASA na bumuo ng mga proteksiyon laban sa kanila.

Sinusuri ng NASA ang radiation ng espasyo kung paano matutukoy ng mga employer ang mga katanggap-tanggap na panganib para sa kanilang mga empleyado - hindi nila sasailalim ang mga astronaut sa isang panganib sa trabaho na magkaroon ng kanser na lampas sa isang tiyak na limitasyon. Upang bumuo ng pagtatasa na ito, ang NASA ay tumitingin sa isang grupo ng mga iba't ibang mga kadahilanan, mula sa kung saan ang isang crew ay pupunta, gaano kalayo mula sa araw sila, kung ano ang magiging hitsura ng solar cycle sa panahong iyon sa kung anong uri ng barko at protektahan ang ' muling nagtatrabaho kasama. Ang isang pangkat ng mga biologist ay nag-aaral kung ano ang maaaring maging epekto ng physiological effect sa anumang binigay na biyahe at gumagamit ng mga modelo ng computer upang pasabog ang mga pagtatasa sa panganib sa trabaho.

Para sa NASA, ang katanggap-tanggap na panganib ay nangangahulugan ng isang tatlong porsyento na labis na panganib sa buhay ng kanser.

Ngunit ang pagpapagaan ng panganib ng kanser ay hindi lamang ang isyu. Ang pinaka-karaniwang problema ay pagduduwal - hindi masama kung ikaw ay nasa isang spacecraft na may barf bags malapit, ngunit medyo mapanganib kung wala ka sa space walk at ang lahat ng mayroon ka ay isang angkop na espasyo upang mahuli ang iyong suka. Ang immune system ng isa ay maaaring tumagal ng isang hit sa loob ng ilang araw o linggo, at nakakakuha ng isang impeksyon sa labas doon sa patay ng lahat ay walang bueno.

Sa ngayon, ang pinakamalaking bagay na mayroon kami para sa pagprotekta sa mga astronaut mula sa espasyo sa radyo - lalo na ang GCR - ay materyal na pananggalang. Gumagana ito medyo maayos, ngunit hindi namin alam kung paano makapal ang shielding ay kailangang nasa isang Mars-bound barko. Masyadong makapal, at gastos na humahadlang upang makuha ang barko sa espasyo, pabayaan mag-isa sa istratospera. Masyadong manipis at ang crew ay naghihirap. Sa katunayan, ang mga manipis na mga shield ay maaaring magresulta sa isang mas mataas na halaga ng pangalawang radiation. Iyon ang dahilan kung bakit ang aluminyo ay ang materyal na pagpipilian - sapat na matatag upang masira ang mga particle ng cosmic ray, ngunit sapat ang ilaw para sa spacecraft upang maglakbay nang mahusay.

Ngunit ang NASA ay nagpadala ng mga astronaut sa buwan at likod - sa pamamagitan ng van Allen belt, walang mas mababa - at walang namatay. Hindi ba ibig sabihin na nakuha na namin ang buong cosmic ray bagay korte out?

Hindi masyado. Ang mga epekto ng espasyo ng radiation ay nakasalalay sa pagkakalantad - mas matagal ka sa espasyo, mas may panganib ka. Ang misyon ng Apollo ay umabot ng tatlong araw upang makapunta sa buwan. Ang crew para sa Apollo 11 ay bumalik sa bahay walong araw pagkatapos ng pagtulog. Ang panahon para sa misyon ng Mars ay nasa sukatan ng taon. "Mayroong dalawang magkaibang uri ng mga misyon sa Mars," sabi ni Gregory Nelson, isang mananaliksik sa Loma Linda University na dalubhasa sa physiological effect ng space radiation. "Ang isa sa mga ito ay makarating doon nang mas mabilis upang makapanatili ka na sa ibabaw ng Mars. Sa tingin ko iyan ay 500 araw at mabilis kang bumalik. Sa iba pang mga bersyon, ikaw ay nawala para sa tulad ng 900-ilang araw. "Nelson sabi ni isang crew pagpunta sa Mars ay maaaring malantad sa tungkol sa isang kulay-abo ng radiation - higit sa 277 beses ang dosis ng normal na taon ng halaga ng radiation pagkakalantad sa Earth.

Ang mga panganib ng pag-unlad ng kanser o paglantad sa isang nakamamatay na dami ng radiation ay tumataas nang lampas sa panahong iyon. Ang simpleng aluminum shielding ay hindi mapuputol. Mayroong ilang mga umuusbong na teknolohiya ang mga siyentipiko ay nag-aaral at nagsusubok na maaaring maging kapaki-pakinabang, gayunpaman.

Ang isa ay isang konsepto na tinatawag na "active shielding" kung saan lumikha ka ng isang artipisyal na magnetic field sa pamamagitan ng superconducting magneto. Sa kasamaang palad, gaya ng sabi ni Nelson, ang mga teknolohiyang iyon ay nangangailangan ng labis na kapangyarihan. "Kailangan mong lumipad sa isang buong iba pang mabigat na puwang bapor at supply ng kapangyarihan upang gawin itong gumana," sabi niya. May mga siyentipiko na naghahanap sa pagbuo ng mas maliit na mga patlang upang protektahan ang mga indibidwal o mga sasakyan sa lupa. Ngunit ayon kay Nelson, ang aktibong panunupil ay "hindi napatunayan."

"Ang problema," sabi niya, "ang mga particle ay dumating sa lahat ng direksyon sa parehong oras, kaya hindi tulad ng paglalagay ng iyong kamay at pagharang ng iyong pagtingin sa araw ay magiging sapat."

Ang isa pang ideya ay upang aktwal na mamagitan sa biological na antas mismo. Ang isang ideya na kasalukuyang pinag-aaralan at nasubok ay ang paggamit ng mga antioxidant sa mga malalaking konsentrasyon na maaaring maibigay pagkatapos ng isang masamang solar na pangyayari. Binanggit ni Nelson ang pag-aaral sa paggamit ng mga bitamina E, o mga nutrient na matatagpuan sa mga blueberries, strawberry, o red wine. Si Dorit Donoviel, representante punong siyentipiko sa National Space Biomedical Research Institute, ay nagtatrabaho sa isang katulad na bagay sa pamamagitan ng pagtukoy ng mga potensyal na compounds na maaaring maiwasan ang lokal na tumor na pormasyon dahil sa mga tiyak na mga kaganapan sa radyasyon, sa pamamagitan ng mga klinikal na pagsubok sa mga pasyente na may kanser sa late-stage.

Sa kasamaang palad, ang karamihan sa mga pag-aaral ay umaasa sa mga modelo ng mouse o mga tao na hindi kumakatawan sa malusog, angkop na katawan na tumutukoy sa halos lahat ng mga astronaut. Sa pangkalahatan, iniisip ni Nelson na ang mga pamamaraan na ito ay walang kaya, dahil sa mataas na halaga ng mga sisingilin na natuklasan sa cosmic radiation. Ito ay pinagsama sa pamamagitan ng ang katunayan na ang biological interventions ay maaaring lumikha ng kakila-kilabot na mga epekto - at nais mong panatilihin ang mga astronaut mula sa pagkakaroon ng pag-inject ng isang bagay na kakila-kilabot sa kanilang mga katawan sa isang lingguhan na batayan.

Ang parehong Nelson at Donoviel reiterate na sa kasalukuyan, NASA ay hindi maaaring magpadala ng mga tao sa Mars at pa rin confidently stick sa isang tatlong porsiyento panganib ng pagbuo ng kanser mamaya sa buhay. Tiyak na hindi ito nangangahulugan na ang pananaliksik ay titigil - ngunit kung ang ahensiya ay nagnanais na maglagay ng mga bota sa pulang planeta sa katapusan ng 2030, mas maraming trabaho ang gagawin upang malutas ang puzzle ng space radiation.