Menschen erforschen den Mars in "Distant Shores", einer Illustration des NASA-Künstlers Pat Rawlins
Kosmische Strahlung aus dem Weltraum könnte für zukünftige Astronauten auf Langzeitmissionen zum Mars ein ernstes Gesundheitsrisiko darstellen und laut den Ergebnissen einer neuen Studie des Medical Centers der Universität von Rochester sogar die gedächtniszerstörenden Symptome der Alzheimer-Krankheit hervorrufen.
Während die NASA die Erforschung des Mars durch den Menschen in den nächsten Jahrzehnten im Visier hat, würde eine solche Mission selbst mit der derzeit besten verfügbaren Antriebstechnologie etwa drei Jahre dauern. Innerhalb dieser Zeit wären die Besatzungsmitglieder ständig großen Mengen an Strahlung ausgesetzt, vor der wir durch das Erdmagnetfeld und die Erdatmosphäre geschützt sind. Ein Teil dieser Strahlung kommt in Form von Protonen von der Sonne und kann durch geeignete Abschirmmaterialien für Raumfahrzeuge blockiert werden. Eine viel größere Gefahr geht jedoch von schweren energiereichen Partikeln aus, die ständig durch die Galaxie peitschen und aus den explodierenden Herzen geschossen werden Riesensterne.
„Da Eisenpartikel einen größeren Wallop enthalten, ist es aus technischer Sicht äußerst schwierig, sie effektiv abzuschirmen. Man müsste ein Raumschiff im Wesentlichen in einen sechs Fuß langen Block aus Blei oder Beton wickeln. “
- M. Kerry O’Banion, M.D., Ph.D.
Während Gesundheitsrisiken durch diese hochmassigen, hochgeladenen (HZE) Partikel seit langem bekannt sind, wird die genaue Art der Schäden, die sie für die menschliche Physiologie verursachen können, noch erforscht - umso mehr, als die Erforschung von Mars und Asteroiden auf der NASA liegt Auswahlliste.
Jetzt hat ein Team des medizinischen Zentrums der Universität von Rochester (URMC) in New York die Ergebnisse seiner Forschung bekannt gegeben, die energiereiche Strahlung - genau wie bei einer Reise zum Mars - mit der Degeneration der Gehirnfunktion in Verbindung bringen möglicherweise sogar der Beginn der Alzheimer-Krankheit.
"Galaktische kosmische Strahlung stellt eine erhebliche Bedrohung für zukünftige Astronauten dar", sagte Dr. med. M. Kerry O'Banion, Professor an der Abteilung für Neurobiologie und Anatomie des Medizinischen Zentrums der Universität Rochester (URMC) und leitender Autor von die Studium. „Die Möglichkeit, dass Strahlenexposition im Weltraum zu gesundheitlichen Problemen wie Krebs führt, ist seit langem bekannt. Diese Studie zeigt jedoch zum ersten Mal, dass die Exposition gegenüber Strahlungswerten, die einer Mission zum Mars entsprechen, kognitive Probleme hervorrufen und Veränderungen im Gehirn beschleunigen kann, die mit der Alzheimer-Krankheit verbunden sind. “
Das Team konzentrierte sich insbesondere auf Eisenionen, die von Supernovae in den Weltraum gesprengt werden und massiv genug sind, um die Schutzabschirmung eines Raumfahrzeugs zu durchdringen.
"Da Eisenpartikel einen größeren Wallop verpacken, ist es aus technischer Sicht äußerst schwierig, sie effektiv abzuschirmen", sagte O'Banion. "Man müsste ein Raumschiff im Wesentlichen in einen sechs Fuß langen Block aus Blei oder Beton wickeln."
Durch die Exposition von Labormäusen gegenüber zunehmender Strahlung und die Messung ihrer kognitiven Fähigkeiten konnten die Forscher die neurologisch zerstörerische Natur von energiereichen Partikeln bestimmen, die dazu führten, dass die Tiere kognitive Aufgaben leichter scheiterten. Zusätzlich entwickelten die exponierten Mäuse Ansammlungen eines Proteinplaques in ihrem Gehirn, Beta-Amyloid, dessen Ausbreitung mit der Alzheimer-Krankheit beim Menschen verbunden ist.
"Diese Ergebnisse deuten eindeutig darauf hin, dass die Exposition gegenüber Strahlung im Weltraum die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit beschleunigen kann", sagte O'Banion. "Dies ist ein weiterer Faktor, den die NASA, die eindeutig über die Gesundheitsrisiken für ihre Astronauten besorgt ist, bei der Planung künftiger Missionen berücksichtigen muss."
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Während Marsforscher sich möglicherweise vor kosmischer Strahlung schützen könnten, indem sie Stützpunkte in Höhlen, leeren Lavaröhren oder unter Felsvorsprüngen errichten, die die Art von physischer Abschirmung bieten würden, die erforderlich ist, um gefährliche HZE-Partikel zu stoppen, würde dies offensichtlich eine Reihe neuer Herausforderungen darstellen Astronauten arbeiten in einer bereits fremden Umgebung. Und es gibt immer die Reise dorthin (und wieder zurück), während der eine Crew sehr exponiert wäre.
Dies wird - und sollte - nicht verhindern, dass eine Mars-Mission irgendwann stattfindet, fügt es aber noch hinzu Ein weiterer Element der Gefahr, das berücksichtigt und entweder sowohl aus gesundheitlicher als auch aus technischer Sicht behandelt werden muss… oder von allen Beteiligten, einschließlich der Öffentlichkeit, als unvermeidbares Risiko akzeptiert wird.
Wie viel Risiko wird für die Erforschung des Mars durch den Menschen als akzeptabel angesehen - und darüber hinaus? (NASA / Pat Rawlings)
Lesen Sie hier mehr auf der URMC-News-Seite und den vollständigen Experimentbericht hier.
Illustrationen für die NASA von Pat Rawlings. Weitere Kunstwerke von Rawling finden Sie hier. Einschub: Vergleich des menschlichen Gehirns ohne und mit Alzheimer. Quelle: WARUM.
