Geladen deeltjes kunnen klein zijn, maar ze zijn belangrijk voor astronauten. NASA's Human Research Program (HRP) onderzoekt deze deeltjes om een ​​van de grootste uitdagingen voor een menselijke reis naar Mars op te lossen:ruimtestraling en de effecten ervan op het menselijk lichaam.

"Een van onze grootste uitdagingen tijdens een missie naar Mars is het beschermen van astronauten tegen straling, " zei NASA Space Radiation Element Scientist Lisa Simonsen, Ph.D.. "Je kunt het niet zien, je kunt het niet voelen. Je weet niet dat je wordt gebombardeerd door straling."

Een veel voorkomende misvatting over ruimtestraling is dat het vergelijkbaar is met straling op aarde. Het is eigenlijk heel anders. Op aarde, straling afkomstig van de zon en de ruimte wordt voornamelijk geabsorbeerd en afgebogen door onze atmosfeer en magnetisch veld.

Het belangrijkste type straling waar mensen op aarde aan denken, is te vinden in het kantoor van de tandarts:röntgenfoto's. Afscherming tegen röntgenstralen en andere vormen van elektromagnetische straling bestaat meestal uit het dragen van een zware, loden deken.

Ruimte straling, echter, is anders omdat het voldoende energie heeft om gewelddadig te botsen met de kernen waaruit de afscherming en het menselijk weefsel bestaan. Deze zogenaamde nucleaire botsingen zorgen ervoor dat zowel de binnenkomende ruimtestraling als de afschermende kernen uiteenvallen in veel verschillende soorten nieuwe deeltjes, secundaire straling genoemd.

"In de ruimte, er is deeltjesstraling, wat eigenlijk alles is op het periodiek systeem, waterstof helemaal omhoog via nikkel en uranium, bewegen met de snelheid van het licht, " zei NASA-onderzoeksfysicus Tony Slaba, doctoraat "NASA wil geen zware materialen zoals lood gebruiken voor het afschermen van ruimtevaartuigen, omdat de binnenkomende ruimtestraling veel nucleaire botsingen met de afscherming zal ondergaan, wat leidt tot de productie van extra secundaire straling. De combinatie van de binnenkomende ruimtestraling en secundaire straling kan de blootstelling voor astronauten verergeren."

De HRP is gericht op het onderzoeken van deze effecten van ruimtestraling op het menselijk lichaam, met name die geassocieerd met galactische kosmische straling (GCR's).

"Er zijn drie belangrijke bronnen van ruimtestraling, maar GCR's zijn van het grootste belang voor onderzoekers voor een missie naar Mars, " zei NASA-onderzoeksfysicus John Norbury, doctoraat "GCR's die afkomstig zijn van exploderende sterren die bekend staan ​​​​als supernova's buiten het zonnestelsel zijn het schadelijkst voor het menselijk lichaam."

Andere bronnen van ruimtestraling zijn de Van Allen-gordels waar stralingsdeeltjes rond de aarde worden vastgehouden en zonnedeeltjesgebeurtenissen (SPE's) die worden geassocieerd met zonnevlammen en coronale massa-ejecties en die waarschijnlijker optreden in tijden van intense zonneactiviteit.

Maar GCR's zijn het eerste in gedachten voor de HRP-onderzoekers die tegenmaatregelen treffen om astronauten te beschermen tegen ruimtestraling. De uitdaging is het verkrijgen van adequate gegevens over de GCR-blootstelling en biologische gevolgen. Onderzoekers gebruiken NASA's Space Radiation Laboratory (NSRL) om de effecten van ioniserende straling te onderzoeken, maar ruimtestraling is moeilijk te simuleren op aarde. Een stralingsdosis in een laboratoriumomgeving zou meer geconcentreerd kunnen zijn en over een korter tijdsbestek gegeven kunnen worden dan wat een astronaut daadwerkelijk ervaart gedurende een jaar in de ruimte.

Terwijl NASA zich voorbereidt op een reis naar Mars, het zal blijven gebruiken, verbeteren en ontwikkelen van een verscheidenheid aan technologieën om astronauten te beschermen. Dosimeters van het internationale ruimtestation, Orion's hybride elektronische stralingsbeoordelaar, en de Radiation Assessment Detector kan hoogenergetische straling meten en identificeren. protonen, neutronen en elektronen mogen dan klein zijn, voor NASA zullen ze er altijd toe doen.