Számszerűsítené az ESA az űrutazókra leselkedő sugárzás veszélyeit

Az Európai Űrügynökség a németországi GSI gyorsító létesítményt választotta az ionsugarak emberi sejtekre és szervekre gyakorolt hatásának felmérésre.

A GSI kiválasztásában nagy szerepet játszott, hogy ez az egyetlen létesítmény Európában, ami képes az űrben találhatóakhoz hasonló ionsugarak létrehozására. Tudósok Európa-szerte kérték, hogy vizsgálják meg az ionsugarak emberi sejtekre és szervekre gyakorolt hatását, felmérve egy, az eddigieknél hosszabb űrrepülés egészségi kockázatait. Az első kísérletekre már az idei évben sor kerül, majd ezekre alapozva jóval nagyobb mélységekben folytatódnak a GSI tervezett FAIR gyorsító rendszerében.

A Holdra vagy Marsra repülő űrhajósokat folyamatosan bombázzák a kozmikus sugarak, melyek veszélyei még nem ismertek teljes egészében. A Földön a légkör és a bolygó mágneses mezeje nagyrészt védelmet nyújt az űrből érkező sugárzások ellen, ami káros mind az emberi sejtekre, mind azok genetikai anyagaira. Amellett hogy rákot okoznak, képesek közvetlenül elpusztítani a sejteket, ami idővel kiterjedt károsodásokat okozhat a szövetekben, beleértve az agyat is.


A témában legutóbb, a Georgetown Egyetem Lombardi Rákkutató Központja által publikált tanulmány szerint a hosszú űrutazás korai öregedéshez vezet és elnyúló oxidatív stressznek teszi ki a sejteket. A Kamal Datta professzor által vezetett csapat azt is megállapította, hogy a világűrben tapasztalható magas lineáris energiaátadású (LET) sugárzás következtében különösen nagy a kockázata a bélrák kialakulásának, az egereken végzett kísérletek szerint ugyanis a béltraktusokban gyűlnek fel legnagyobb számban a sugárzás által létrehozott szabadgyökök, azaz ezek bizonyultak a legoxidáltabbnak. A szabadgyökök olyan molekulák, melyek külső pályáján páratlan számú elektron kering, egyetlen céljuk a hiányzó elektronok pótlása, amit ha kell, a létfontosságú molekulákból szakítanak ki, oxidálva azokat. Ahogy az ESA, úgy a fentebb említett amerikai tanulmány is hangsúlyozza, hogy nem rendelkezünk megfelelő információkkal akár egy emberi Mars utazás veszélyeinek felméréséhez sem.

A tervezett európai kutatás célja, hogy számszerűsítve vizsgálja meg az ion sugarak biológiai hatásait az emberi génállományra, és megállapítsa, milyen formában öltenek testet ezek a hatások az idő múlásával. A kísérletben molekulákat, sejteket és szövetmintákat fognak besugározni, az eredményeket pedig az űrhajók sugárpajzsainak optimalizálásához használják fel, melyek elengedhetetlenek egy biztonságos Mars-utazás véghezviteléhez.

Az űrben található ionsugarak számos forrásból érkezhetnek, különböző elemekből származtathatók a legkönnyebbtől, a hidrogéntől egészen az urániumig. A GSI gyorsító létesítmény bármilyen ionsugár-típust képes előállítani, ezért is különösen alkalmas a tervezett kutatási program számára. A FAIR gyorsító jelentősen ki fogja bővíteni a lehetőségeket, mivel ez a GSI jelenlegi gyorsítóinál nagyobb energiájú és intenzívebb ionsugarakat tud majd létrehozni.