Gli umani esplorano Marte in "Distant Shores", un'illustrazione dell'artista della NASA Pat Rawlins
I raggi cosmici provenienti dallo spazio profondo potrebbero comportare seri rischi per la salute dei futuri astronauti in missioni di lunga durata su Marte - persino portando alla memoria i sintomi della malattia di Alzheimer, secondo i risultati di un nuovo studio del centro medico dell'Università di Rochester.
Mentre la NASA punta sull'esplorazione umana di Marte nei prossimi decenni, anche con la migliore tecnologia di propulsione attualmente disponibile, una missione del genere richiederebbe circa tre anni. Entro quel tempo, i membri dell'equipaggio sarebbero costantemente esposti a grandi quantità di radiazioni da cui siamo protetti dal campo magnetico e dall'atmosfera terrestri. Alcune di queste radiazioni si presentano sotto forma di protoni del Sole e possono essere bloccate da adeguati materiali di protezione dei veicoli spaziali, ma un pericolo molto più grande viene dalle particelle pesanti ad alta energia che si muovono costantemente attraverso la galassia, sparate dai cuori dell'esplosione stelle giganti.
“Poiché le particelle di ferro racchiudono un wallop più grande, è estremamente difficile dal punto di vista ingegneristico proteggerle efficacemente. Uno dovrebbe essenzialmente avvolgere un veicolo spaziale in un blocco di sei piedi di piombo o cemento. "
- M. Kerry O’Banion, M.D., Ph.D.
Mentre i rischi per la salute derivanti da queste particelle ad alta massa e ad alta carica (HZE) sono noti da tempo, la natura esatta dei danni che possono causare alla fisiologia umana è ancora oggetto di ricerca - ancora di più ora che l'esplorazione di Marte e asteroidi è sulla NASA breve elenco.
Ora, un team del University of Rochester Medical Center (URMC) di New York ha annunciato i risultati delle loro ricerche che collegano le radiazioni ad alta energia - proprio come ciò che si incontrerebbe durante un viaggio su Marte - alla degenerazione della funzione cerebrale, e forse anche l'insorgenza della malattia di Alzheimer.
"Le radiazioni cosmiche galattiche rappresentano una grave minaccia per i futuri astronauti", ha affermato M. Kerry O'Banion, MD, Ph.D., professore presso il Dipartimento di Neurobiologia e Anatomia dell'Università di Rochester (URMC) e autore senior di lo studio. "La possibilità che l'esposizione alle radiazioni nello spazio possa causare problemi di salute come il cancro è stata a lungo riconosciuta. Tuttavia, questo studio mostra per la prima volta che l'esposizione a livelli di radiazione equivalenti a una missione su Marte potrebbe produrre problemi cognitivi e accelerare i cambiamenti nel cervello associati alla malattia di Alzheimer ".
In particolare, il team si è concentrato sugli ioni di ferro, che vengono fatti esplodere nello spazio dalle supernovae e sono abbastanza grandi da penetrare attraverso la protezione protettiva di un veicolo spaziale.
"Poiché le particelle di ferro racchiudono un vortice più grande, è estremamente difficile dal punto di vista ingegneristico proteggersi efficacemente contro di esse", ha detto O’Banion. "Uno dovrebbe essenzialmente avvolgere un veicolo spaziale in un blocco di sei piedi di piombo o cemento."
Esponendo i topi di laboratorio a livelli crescenti di radiazioni e misurando la loro capacità cognitiva, i ricercatori sono stati in grado di determinare la natura neurologicamente distruttiva delle particelle ad alta energia, che ha causato agli animali il fallimento più rapido delle attività cognitive. Inoltre, i topi esposti hanno sviluppato accumuli di una placca proteica all'interno del loro cervello, beta amiloide, la cui diffusione è associata alla malattia di Alzheimer nell'uomo.
"Questi risultati suggeriscono chiaramente che l'esposizione alle radiazioni nello spazio ha il potenziale per accelerare lo sviluppo della malattia di Alzheimer", ha detto O’Banion. "Questo è un altro fattore che la NASA, che è chiaramente preoccupata per i rischi per la salute dei suoi astronauti, dovrà prendere in considerazione quando pianifica missioni future."
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Mentre gli esploratori di Marte potrebbero potenzialmente proteggersi dalle radiazioni cosmiche installando basi in grotte, vuoti tubi di lava o sotto sporgenze rocciose, che offrirebbero il tipo di schermatura fisica necessaria per fermare le pericolose particelle HZE, che ovviamente presenterebbe una nuova serie di sfide a gli astronauti che lavorano in un ambiente già alieno. E c'è sempre il viaggio lì (e viceversa) durante il quale un equipaggio sarebbe molto esposto.
Sebbene ciò non impedisca - e non dovrebbe - impedire che una missione su Marte abbia luogo, si aggiunge ancora un altro elemento di pericolo che dovrà essere preso in considerazione e trattato sia dal punto di vista sanitario che ingegneristico ... o accettato come un rischio inevitabile da tutti i soggetti coinvolti, incluso il pubblico.
Quanti rischi saranno considerati accettabili per l'esplorazione umana di Marte - e oltre? (NASA / Pat Rawlings)
Leggi di più sulla pagina delle notizie URMC qui e guarda il rapporto completo sull'esperimento qui.
Illustrazioni per la NASA di Pat Rawlings. Vedi più opere d'arte di Rawling qui. Immagine dell'inserto: confronto dei cervelli umani senza e con l'Alzheimer. Fonte: WHYY.
