Полет на Марс может привести к повреждению мозга астронавтов

Москва, 12:35, 28 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Полет на Марс может привести к повреждению мозга астронавтов, поэтому НАСА стремится защищать людей.

Новое исследование предполагает, что облучение может вызвать тревогу и ухудшение познания.

В течение года, проведенного Скоттом Келли в космосе, он постоянно подвергался воздействию радиации — эквиваленту 10 рентгеновских снимков грудной клетки в день в течение более 11 месяцев, начиная с марта 2015 года. Радиация повредила ДНК Келли и повлияла на его иммунную систему, повысив при этом его риск заболевания раком. Келли находился на борту Международной космической станции, орбита которой вокруг Земли лежит в магнитном поле, окружающем нашу планету и блокирует самые разрушительные формы излучения.

Астронавты, путешествующие на Марс или в другие места в открытом космосе, будут покидать защитный кокон Земли на месяцы или годы. И новое исследование, финансируемое НАСА, предполагает, что хроническое облучение может нанести вред уму астронавтов, а также их телам, что может повлиять на настроение космических путешественников и даже их способность мыслить.

 «Природа радиационной обстановки в космосе не помешает нашим усилиям по путешествию на Марс, но, возможно, это самое большое препятствие, которое человечество должно решить, чтобы выйти за пределы орбиты Земли», — написали исследователи 5 августа в журнале ENeuro.

Доктор Мунджал Ачарья, радиационный онколог из Калифорнийского университета в Ирвине и ведущий автор исследования, сказал, что радиационное воздействие «влияет на когнитивную функцию и поведение на клеточном уровне», добавляя, что воздействие может затруднить эффективную реакцию астронавтов непредвиденным обстоятельствам или стрессовым ситуациям.

Исследование предполагает, что, по крайней мере каждый пятый астронавт, отправленный на Марс, вернется с серьезным дефицитом когнитивной функции.

Отупевшие от радиации грызуны

Для исследования Ачарья и его сотрудники подвергали облучению 40 мышей в течение шести месяцев, а затем проверяли память и поведение животных.

Один тест показал, что облученные мыши стали менее способны, чем контрольные животные, заметить незначительные изменения в окружающей среде. Другой обнаружил, что облученные мыши были настолько обеспокоены, что они «застыли» в ситуациях, которые не вызывали беспокойства у контрольных животных.

Ачарья сообщил, что из-за радиации мышам было трудно учиться и адаптироваться из-за ослабления связи между различными областями мозга животных.

Дж. Д. Полк, главный сотрудник НАСА по вопросам здравоохранения и медицины, назвал новое исследование важным вкладом в понимание потенциального риска для астронавтов, создаваемого радиацией. Но он предостерег от чрезмерной тревоги, говоря, что животные в исследовании подвергались воздействию более высоких уровней радиации, чем те, которые астронавты, вероятно, будут испытывать в космосе.

 «С дозами, которые мы ожидаем от полета на Марс, я не ожидаю значительного снижения когнитивных способностей у астронавтов», — сказал Полк. «Существует ли высокий риск того, что они вернутся с ужасным снижением когнитивных способностей и забудут, как нажать красную кнопку для повторного входа? Нет.»

Но Чарльз Лимоли, радиационный онколог, возглавляющий Специализированный исследовательский центр НАСА в Калифорнийском университете в Ирвине и соавтор нового исследования, оспорил эту оценку.

«Я не уверен, какую литературу читает доктор Полк, но я не согласен с контекстом, в котором он помещает нашу работу, — и я не согласен с его заявлениями», — сказал он в электронном письме.

В любом случае, НАСА уже работает над тем, чтобы ограничить воздействие на астронавтов в предстоящих миссиях.

Экранирование астронавтов

В настоящее время американское космическое агентство проводит испытания радиозащитного жилета, предназначенного для ограничения радиационного облучения космонавтов. А его новый космический корабль «Орион» будет оснащен прибором, чувствительным к излучению, который предупредит астронавтов о скачке радиации, чтобы экипаж мог переместиться на середину корабля и защитить себя сумками с припасами.

«Орион» будет использоваться в основном для полетов на Луну, но может также переправлять астронавтов на космический порт, находящийся на орбите Луны, откуда космические летчики могут полететь на Марс на борту более крупного корабля Deep Space Transport. Ученые из исследовательского центра Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния, в настоящее время работают над разработкой защитных мер, которые могут быть использованы на этом корабле.

Поскольку водород поглощает радиацию, ученые исследуют способы интеграции богатых водородом материалов в структуру космического корабля. Одной из рассматриваемых возможностей является покрытие стен из резервуаров с водой. Другой вариант — добавить экранирование из полиэтилена — того же легкого пластика, который используется для изготовления бутылок с водой.

По словам Полка, недостатком добавления воды или пластика в Deep Space Transport является то, что это сделает космический корабль значительно тяжелее. Поэтому ученые также изучают другие решения, такие как создание для корабля собственного электромагнитного поля, блокирующего излучение, — сложная и потенциально дорогостоящая технология, которую Полк сравнил со щитами дефлектора, знакомыми зрителям «Звездного пути».

Учитывая стоимость и весовой коэффициент радиационной защиты, НАСА стремится узнать, сколько экранирования потребуется для защиты космонавтов. Полк сказал, что будущие исследования, включая дополнительные исследования на животных, могут помочь НАСА принять такое решение. Ачарья сообщил, что его команда проведет новые исследования, чтобы определить точные механизмы, ведущие к снижению когнитивных способностей, с целью помочь найти способы блокировать радиацию.

«Я не хочу, чтобы кто-то заболевал раком, пока он на Марсе», — сказал Полк. «Я не хочу, чтобы у кого-то были проблемы с радиацией, пока они на Марсе. Я хочу убедиться, что они защищены».