אסטרונאוטים עלולים לסבול מנזק מוחי במהלך משימת מאדים, כך עולה ממחקר

אסטרונאוטים החוקרים את מערכת השמש במשימת מאדים עלולים לחוות נזק מוחי בגלל חשיפה לקרינת החלל, כך עולה ממחקר חדש.

אם התוצאות יאוששו על ידי מחקרים אחרים, עשויות להיות להן השלכות על ההיתכנות של משימת מאדים המתוכננת של נאס"א, שאמורה להתרחש מתישהו בשנות ה-2030.

במחקר, שפורסם ביום שישי בכתב העתהתקדמות המדע, מדענים הפציצו עכברים במינונים של חלקיקים טעונים המדמים את אלו שאסטרונאוטים ייחשפו אליהם בטיול למאדים. מטרת החוקרים הייתה לראות כיצד מוחם של המכרסמים השתנה לאחר מכן, והתוצאות לא בדיוק מחממות את חוקרי החלל העתידיים.

ראה גם:

צ'ארלס לימולי, פרופסור לאונקולוגיה קרינה באוניברסיטת קליפורניה באירווין, וצוות החוקרים שלו גילו שהעכברים לא היו סקרנים כל כך והתבלבלו לאחר שהופצצו בקרינה. גם מוחות העכברים השתנו פיזית על ידי הקרינה.

החוקרים המעורבים במחקר הגיעו למסקנה שחשיפה מצטברת לקרינה של אסטרונאוטים במהלך משימת מאדים, שכנראה תימשך עד שלוש שנים, עלולה לגרום להם להתקשות במיקוד או בביצוע משימות מסוימות. מקור החשיפה לקרינה המזיקה במיוחד אינו השמש, אלא קרניים קוסמיות גלקטיות - חלקיקים טעונים שנשלחים לרוב אל היקום במהלך התפוצצויות של כוכבים גוססים. (קרינה מהשמש יכולה להיות גם מסוכנת, אבל קל יותר להגן מפני האסטרונאוטים.)

"אלה לא חדשות חיוביות עבור אסטרונאוטים שנפרסו במסע הלוך ושוב של שנתיים-שלוש למאדים", אמר לימולי בהַצהָרָה.

"ירידה בביצועים, ליקויים בזיכרון ואובדן מודעות ומיקוד במהלך טיסה לחלל עלולים להשפיע על פעילויות קריטיות למשימה, ולחשיפה לחלקיקים אלו עשויות להיות השלכות שליליות ארוכות טווח על הקוגניציה לאורך החיים."

למה קרינה חשובה?

מדענים התעניינו מזה זמן רב בהבנת הדרכים שבהן קרניים קוסמיות גלקטיות אלו משפיעות על גוף האדם.

"נאס"א מכירה בחשיבות של הבנת ההשפעות של קרינת החלל על בני אדם במהלך משימות ארוכות מעבר למסלול כדור הארץ, ומחקרים אלה ומחקרים עתידיים ימשיכו לעדכן את ההבנה שלנו בעודנו מתכוננים למסע למאדים", אמרה דוברת נאס"א, סטפני שירהולץ. ניתן למעוך באמצעות דואר אלקטרוני.

נאס"א קבעה סף לרמת הקרינה שאסטרונאוט יכול להיחשף במהלך חייו בגלל הסיכון המוגבר לסרטן שמגיע עם חשיפה לקרינה. מגבלה זו מסבכת את משימתה של הסוכנות לשלוח בני אדם למאדים עד שנות ה-30. משימה של שנתיים עד שלוש שנים לכוכב האדום עשויה לחשוף את האסטרונאוטים לכמות קרינה הרבה מעל הכמות הנוכחית המותרת לפי הנחיות נאס"א, על פי מחקר מוקדם יותר שנערך בחלקו בעזרתרובר Curiosity Mars.

לא כל כך מהר…

אבל המחקר החדש, שהיה חלק מתוכנית המחקר האנושי של נאס"א, לא בהכרח ישפשף משימת מאדים.

ניסויי קרינה קוסמית קשים לשמצה לביצוע מכיוון שקשה מאוד ליצור את אותם תנאים על פני כדור הארץ שאסטרונאוט יחווה בחלל במהלך מסע במאדים. העכברים במחקר החדש היו נתונים למינונים גבוהים יחסית של קרינה על פני תקופה קצרה, בעוד שאסטרונאוטים בטיול למאדים ייחשפו למינון נמוך של קרניים קוסמיות כל הזמן במהלך המשימה.

ראה גם:

"במשימת מאדים, המינון יצטבר על פני כל התקופה של כ-1,000 ימים בקצב נמוך מאוד", אמר המדען של מכון המחקר דרום מערב קארי צייטלין ל-Mashable. "במעבדה אפשר לתת מינון דומה, אבל זה צריך להיעשות תוך פרק זמן קצר, אולי כמה שעות או פחות. פשוט אין דרך אחרת לעשות את הלימודים”.

"האם ההבדל הזה מבטל את התוצאות הללו? בכלל לא", הוסיף צייטלין. "הם הוכיחו באופן משכנע שמינון נמוך של יונים כבדים באנרגיה גבוהה גורם לשינויים פיזיים במוח שקשורים לשינויים התנהגותיים. נקודה זו לבדה מצדיקה חקירה נוספת".

אפילו תחנת החלל הבינלאומית אינה מקום אידיאלי לביצוע ניסויים בחשיפה לקרניים קוסמיות. ה-ISS מוגן במידה מסוימת מפני קרינה מסוג זה בגלל קרבתה לכדור הארץ.

עכברים מול בני אדם

קשה גם להשתמש בעכברים כאנלוגי לנוסעי חלל אנושיים כשמדובר בניסויי קרינה.

"השאלה העיקרית היא עד כמה בני אדם שונים?" פרנסיס קוצ'ינוטה, מחבר שותף במחקר החדש אמר ל-Mashable באמצעות דואר אלקטרוני. "סוגי והיקף הנזק בעכברים ובני אדם יהיו זהים, אבל אנחנו לא יודעים אם לבני אדם יש תיקון טוב יותר של מערכת העצבים המרכזית (מערכת העצבים המרכזית) או יתירות וכו'. המינון, קצב המינון ושאר תנאי הניסוי היו מצוינים במחקר זה אבל האקסטרפולציה מעכברים לבני אדם היא שאלה מרכזית שעדיין יש להתייחס אליה."

כמה מחקרים מצביעים גם על הרעיון שמכרסמים פחות רגישים להשפעות הרעות של קרינה ממה שאנשים יכולים להיות, לפי רוברט הינז, ביולוג התנהגותי מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבולטימור.

"ייתכן גם שחשיפה של בני אדם עלולה לגרום לליקויים קוגניטיביים גדולים יותר מאלה שנראו במחקרי מכרסמים", הוסיף.

גוף האדם מסוגל גם לתקן את עצמו כשהוא נחשף לקרינה כלשהי; עם זאת, המחקר על איך אנשים מתנהגים כשהם נחשפים לקרינה קוסמית לפרקי זמן ממושכים עדיין דק.

יתכן גם שמינונים נמוכים מאוד של קרינה לאורך תקופות זמן ארוכות עלולות לייצר "השפעות חמורות יותר" ממינונים גבוהים ומהירים, מכיוון שייתכן שהמינונים הנמוכים והאטיים הללו אינם מפעילים את מנגנוני התיקון של הגוף, הוסיף הינז.

ראה גם:

"במינונים גבוהים יותר, המנגנונים האלה מופעלים, כך שהנזק ממוזער", אמר הינז ל-Mashable בשיחת דוא"ל. "עם זאת, כל זה די ספקולטיבי, מכיוון שקיימים כל כך מעט מחקרים בתחום זה."

איך לפתור את הבעיה

מדענים גם מחפשים דרכים להפחית את הסיכונים הנשקפים מחשיפה ארוכת טווח לקרניים קוסמיות. כמה חוקרים פועלים לפיתוח מערכות חלליות חזקות יותר או אפילו שיטות רפואיות להפחתת ההשפעות המזיקות של קרינה על גוף האדם במהלך טיסה בחלל.

במילים אחרות, ייתכן שאסטרונאוטים הקשורים למאדים יקחו תרופות כדי לנטרל את הקרינה.