In een recente studie die zal worden gepubliceerd in Space Physics , bespreekt een internationaal team van onderzoekers een diepgaand onderzoek naar de fysiologische langetermijneffecten van zonnestraling op astronauten, met de nadruk op toekomstige astronauten die naar Mars reizen om stappen te nemen die we kunnen nemen om het risico van dergelijke blootstelling aan zonnestraling te verminderen. De onderzoekers kwamen uit de Verenigde Arabische Emiraten, Nieuw-Zeeland, India, de Verenigde Staten, Italië, Griekenland en Duitsland, en hun studie helpt ons de diepgaande gezondheidseffecten op lange termijn van astronauten tijdens langdurige ruimtemissies beter te begrijpen. specifiek naar Mars en verder.

"Blootstelling aan ioniserende straling is een van de belangrijkste gezondheidsrisico's voor astronauten tijdens bemande missies naar Mars", zegt Dr. Dimitra Atri, onderzoekswetenschapper aan de New York University Abu Dhabi en hoofdauteur van het onderzoek. "Naar Mars gaan wordt het ultieme avontuur van de mensheid in de 21e eeuw - het zou jammer zijn als de missie slaagt, maar astronauten hebben ernstige gezondheidsproblemen of gaan zelfs dood door blootstelling aan straling. We moeten de stralingsblootstelling dus in een en de algehele impact ervan op de menselijke gezondheid te bestuderen. Het zal ons ook helpen bij het ontwikkelen van mitigatiestrategieën om onze astronauten veilig te houden."

Om hun onderzoek uit te voeren, gebruikten de onderzoekers een computersimulatie die bekend staat als Geant4 met een model menselijk fantoom om te berekenen hoe elk orgaan van het menselijk lichaam wordt beïnvloed door stralingsdoses van blootstelling aan energetisch geladen deeltjes gedurende langere perioden. Deze omvatten effecten op de gezondheid van een astronaut, zoals acuut stralingssyndroom, schade aan het zenuwstelsel en een hoger risico op kanker. De CDC definieert acuut stralingssyndroom, ook bekend als stralingsziekte of stralingstoxiciteit, als "een acute ziekte veroorzaakt door bestraling van het hele menselijk lichaam (of het grootste deel van het lichaam) door een hoge dosis doordringende straling in een zeer korte tijdsperiode (meestal een kwestie van minuten)."

Door hun gegevens van het menselijke fantoommodel te combineren met tientallen medische onderzoeken uit het verleden, bespreken de onderzoekers de onderliggende effecten van ioniserende straling op fysiologische systemen, inclusief het zenuwstelsel, het immuunsysteem en het skelet, en gedragseffecten, samen met effecten op genetisch materiaal en risico op kanker. Ze beschouwden een bemande missie naar Mars, bestaande uit 600 dagen in cruisefase van en naar de Rode Planeet en 400 dagen op het oppervlak van Mars. Hoewel ze een kennislacune opmerkten met betrekking tot eerdere medische studies en hun eigen studie, verklaarden ze dat de stralingslimieten die zijn vastgesteld door de European Space Agency, Roscosmos, het Japanse Aerospace Exploration Agency en NASA zouden worden overschreden tijdens een bemande missie naar Mars.

"Het is een uitgebreide studie die de impact van geladen deeltjes - protonen, alfadeeltjes, zwaardere soorten op een menselijk fantoom modelleert met behulp van CERN's interactiecode voor geladen deeltjes," zei Dr. Atri. "We hebben de stralingsdosis kunnen berekenen die is afgezet in verschillende organen van het menselijk lichaam. Vervolgens hebben we onze berekeningen vergeleken met medische literatuur om de gezondheidsrisico's voor astronauten te beoordelen. We hebben ook verschillende mitigatiestrategieën besproken waarmee we dit risico kunnen verminderen."

De mitigatiestrategieën omvatten medicijnen en voedingsstrategieën, samen met actieve en passieve afscherming en mogelijke soorten habitats op Mars om de blootstelling aan zonnestraling verder te verminderen. Dergelijke habitats omvatten het gebruik van de Martiaanse regoliet als afschermingsmateriaal, samen met het potentieel voor habitats in lavabuizen en grotten die momenteel op Mars bestaan. Een eerdere studie besprak een kandidaat-lavabuis ten zuidwesten van Hadriacus Mons op Mars die een afname van ongeveer 82% zou kunnen betekenen in de blootstelling van een bemanning aan straling.

Dr. Atri is van mening dat de beste strategie om cumulatieve lage stralingsdoses op de bemanning te handhaven, zou zijn om astronauten naar Mars te sturen die tijdens hun loopbaan de minste hoeveelheid straling hebben ontvangen om de kans op gezondheidseffecten op de lange termijn te verkleinen. + Verder verkennen

Wat is de beste stralingsafscherming voor het oppervlak van Mars?