Astronauten, die zum Mars fliegen, werden viele Leben lang Strahlung erhalten

In einer aktuellen Studie, die in veröffentlicht werden soll Weltraumphysik, ein internationales Forscherteam, diskutiert eine eingehende Studie, die die langfristigen physiologischen Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf Astronauten untersucht, mit Schwerpunkt auf zukünftigen Astronauten, die zum Mars reisen, um Schritte einzubeziehen, die wir unternehmen können, um das Risiko einer solchen Sonneneinstrahlung zu mindern. Die Forscher kamen aus den Vereinigten Arabischen Emiraten, Neuseeland, Indien, den Vereinigten Staaten, Italien, Griechenland und Deutschland, und ihre Studie hilft uns, die tiefgreifenden, langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen von Astronauten während langfristiger Weltraummissionen besser zu verstehen. speziell zum Mars und darüber hinaus.

„Die Exposition gegenüber ionisierender Strahlung ist eines der größten Gesundheitsrisiken für Astronauten bei bemannten Missionen zum Mars“, sagte Dr. Dimitra Atri, Forschungswissenschaftlerin an der New York University Abu Dhabi und Hauptautorin der Studie. „Der Weg zum Mars wird das ultimative Abenteuer der Menschheit im 21. Jahrhundert sein – es wäre bedauerlich, wenn die Mission erfolgreich wäre, aber Astronauten leiden unter großen gesundheitlichen Problemen oder sterben sogar an der Strahlenbelastung. Also müssen wir die Strahlenbelastung in a abschätzen auf sehr sorgfältige Art und Weise und untersuchen Sie seine Gesamtauswirkung auf die menschliche Gesundheit. Es wird uns auch dabei helfen, Minderungsstrategien zu entwickeln, um unsere Astronauten zu schützen.“

Zur Durchführung ihrer Studie nutzten die Forscher eine als Geant4 bekannte Computersimulation mit einem Modell eines menschlichen Phantoms, um zu berechnen, wie jedes Organ des menschlichen Körpers durch die Strahlendosen beeinflusst wird, die durch die Exposition gegenüber energiereichen geladenen Teilchen über längere Zeiträume entstehen. Dazu gehören Auswirkungen auf die Gesundheit eines Astronauten wie akutes Strahlensyndrom, Schädigung des Nervensystems und ein höheres Krebsrisiko. Die CDC definiert das akute Strahlensyndrom, auch bekannt als Strahlenkrankheit oder Strahlentoxizität, als „eine akute Krankheit, die durch Bestrahlung des gesamten menschlichen Körpers (oder eines Großteils des Körpers) durch eine hohe Dosis durchdringender Strahlung in sehr kurzer Zeit verursacht wird (normalerweise eine Sache von Minuten).“

Die Forscher kombinieren ihre Daten aus dem menschlichen Modellphantom mit Dutzenden früherer medizinischer Studien und diskutieren die zugrunde liegenden Auswirkungen ionisierender Strahlung auf physiologische Systeme, einschließlich der Nerven-, Immun- und Skelettsysteme, und Verhaltenseffekte sowie Auswirkungen auf genetisches Material und Krebsrisiko. Sie erwogen eine Mission mit Besatzung zum Mars, die 600 Tage in der Reisephase zum und vom Roten Planeten und 400 Tage auf der Marsoberfläche umfassen würde. Während sie eine Wissenslücke in Bezug auf frühere medizinische Studien und ihre eigene Studie feststellten, gaben sie an, dass die von der Europäischen Weltraumorganisation, Roscosmos, der japanischen Aerospace Exploration Agency und der NASA festgelegten Strahlungsgrenzwerte während einer bemannten Mission zum Mars überschritten würden.

„Es handelt sich um eine umfassende Studie, die den Einfluss geladener Teilchen – Protonen, Alpha-Teilchen, schwerere Spezies – auf ein menschliches Phantom modelliert, indem der Interaktionscode für geladene Teilchen des CERN verwendet wird“, sagte Dr. Atri. „Wir konnten die in verschiedenen Organen des menschlichen Körpers abgelagerte Strahlendosis berechnen. Anschließend haben wir unsere Berechnungen mit der medizinischen Literatur verglichen, um die Gesundheitsrisiken für Astronauten abzuschätzen. Wir haben auch verschiedene Minderungsstrategien diskutiert, mit denen wir dieses Risiko verringern können.“

Die Minderungsstrategien umfassen medizinische und diätetische Strategien sowie aktive und passive Abschirmung und potenzielle Arten von Lebensräumen auf dem Mars, um die Exposition gegenüber Sonnenstrahlung weiter zu mindern. Zu diesen Lebensräumen gehört die Verwendung des Marsregolithen als Abschirmmaterial sowie das Potenzial für Lebensräume in Lavaröhren und Höhlen, die derzeit auf dem Mars existieren. Eine frühere Studie befasste sich mit einer möglichen Lavaröhre südwestlich von Hadriacus Mons auf dem Mars, die eine Verringerung der Strahlenbelastung einer Besatzung um ~82 % darstellen könnte.

Dr. Atri ist der Ansicht, dass die beste Strategie, um kumulativ niedrige Strahlendosen bei der Besatzung aufrechtzuerhalten, darin besteht, Astronauten zum Mars zu schicken, die während ihrer gesamten Karriere die geringste Strahlenbelastung erhalten haben, um die Wahrscheinlichkeit langfristiger gesundheitlicher Auswirkungen zu verringern.