Sunday Science: радиация и проблема освоения космоса

Помимо нескольких полетов до Луны четыре десятилетия назад, человек никогда не выбирался за пределы магнитного поля Земли, которое защищает нас от опасного космоса. И хотя вполне естественно мечтать о исследовании далеких планет и звезд, путешествия до них могут быть просто невозможными – не только за отсутствием необходимых технологий, но и проблем медицинского характера.

В чем же сложность? Радиация. Без магнитного поля планеты, которое выполняет роль щита, космическая радиация представляет большую опасность. Исследователи глубокого космоса столкнутся не только с мощными солнечными вспышками, но и с постоянным радиационным фоном вселенной.

Солнечные вспышки – еще не так страшны. Их можно переждать развивая технологии и исследовать космос при помощи роботов. В то же время, космическая радиация требует постоянного экранирования. Длительное воздействие космической радиации может привести к увеличению вероятности образования раковых опухолей, кардио-сосудистым проблемам и нарушению опорно-двигательного аппарата.

Недавно проведенные исслдеования Медицинским Центром Университета Рочестера, указывают, что вероятно самой большой опасностью длительного воздействия космической радиации является деградация мозга как такового. Воспользовавшись ускорителем частиц в Национальной Лаборатории Брукхэвен на Лонг-айленде, ученые подвергли мышей уровням радиации пропорциональным тому, что может получить человек во время миссии на Марс, которая займет три года. После этого мышам дали тесты на память, чтобы определить то, как изменилась производительность мозга.

И результаты были не приятными. Мыши подвергшиеся радиации с большей вероятностью проваливали тесты рассчитанные на использование памяти и расположения. Но это не все, мозг мышей начал наращивать количество протеина бета-амилоида, который как у мышей так и людей указывает на развитие Альцгеймера. Ученые предполагают, что при долгосрочном перелете без соответствующего экранирования, повреждения организма будут необратимыми либо крайне негативными. 

Но в чем проблема? Неужели так сложно создать щиты способные оградить экипаж от космической радиации? А суть в том, что за пределами магнитного поля приходится иметь дело с частицами высокой массы и энергии, создаваемых в чреве сверхновых. В отличие от протонов водорода производимых Солнечными вспышками, космические частицы способны преодолеть большую часть стандартных щитов. 

Существует несколько решений проблемы радиации. Первое – это продолжать исследовать космос при помощи роботов, постепенно развивая технологии защиты, медицину или генетические модификации способные бороться с уроном от радиации. 

Второй вариант, который скорее всего будет неизбежным в любом случае – это создание космического корабля с активными магнитными и физическими щитами. Такой корабль будет собираться из множества блоков на орбите Земли и последующий запуск к Марсу или ближайшим звездам.