Gli astronauti che sperano di prendere parte a una missione con equipaggio su Marte potrebbero voler mettere in valigia alcune tavolette radio aggiuntive! Molto prima che la NASA annunciasse la loro proposta di un "Viaggio su Marte", che prevede di mettere gli stivali sul Pianeta Rosso entro gli anni 2030, i pianificatori delle missioni erano consapevoli che uno dei maggiori rischi per una tale missione ha a che fare con la minaccia rappresentata dal cosmico e radiazione solare.
Ma secondo un nuovo studio dell'Università del Nevada, a Las Vegas, questa minaccia è persino peggiore di quanto si pensasse in precedenza. Utilizzando un modello predittivo, questo studio indica che gli astronauti che sono la superficie di Marte per lunghi periodi di tempo potrebbero subire danni alle cellule dai raggi cosmici e che questo danno si estenderà ad altre cellule sane, raddoppiando efficacemente il rischio di cancro!
Lo studio, condotto dallo scienziato UNLV, il dott. Francis Cucinotta, è stato pubblicato nel numero di maggio di Rapporti scientifici - sotto il titolo di "Modelli di effetti non mirati prevedono un rischio significativamente maggiore di cancro alla missione su Marte rispetto ai modelli di effetti mirati". Basandosi su modelli convenzionali che prevedono che il danno al DNA causato dalle radiazioni porta al cancro, il loro modello ha esaminato come tale danno potrebbe diffondersi in tutto il corpo.
I raggi cosmici galattici (GCR) sono uno dei maggiori pericoli posti dall'esplorazione dello spazio. Queste particelle, che provengono da oltre il nostro Sistema Solare, sono fondamentalmente nuclei atomici che sono stati spogliati dei loro elettroni circostanti, grazie al loro viaggio ad alta velocità attraverso lo spazio. Nei casi di atomi di ferro e titanio, questi sono noti per causare gravi danni alle cellule a causa dei loro altissimi tassi di ionizzazione.
Qui sulla Terra, siamo protetti da questi raggi e altre fonti di radiazione grazie alla nostra magnetosfera protettiva. Ma con le missioni che porterebbero gli astronauti ben oltre la Terra, diventano una minaccia molto più grande. E data la natura a lungo termine di una missione su Marte, le procedure di mitigazione e la protezione sono state studiate in modo abbastanza approfondito. Come ha spiegato Cucinotta in un comunicato stampa dell'UNLV:
“L'esplorazione di Marte richiederà missioni di 900 giorni o più e include più di un anno nello spazio profondo dove sono inevitabili esposizioni a tutte le energie degli ioni pesanti del raggio cosmico galattico. Gli attuali livelli di radioprotezione, nella migliore delle ipotesi, ridurrebbero modestamente i rischi di esposizione. "
Precedenti studi hanno indicato che gli effetti dell'esposizione prolungata ai raggi cosmici comprendono il cancro, gli effetti del sistema nervoso centrale, la cataratta, le malattie circolatorie e le sindromi da radiazioni acute. Tuttavia, fino ad ora, si riteneva che il danno causato da questi raggi fosse limitato a quelle cellule che attraversano effettivamente, che era basato su modelli che si occupano degli effetti mirati delle radiazioni.
Per motivi di studio, il dott. Cucinotta e il dott. Eliedonna Cacao (ingegnere chimico dell'UNLV) hanno consultato l'esperimento sul tumore della ghiandola del Harder nel topo. Questo è l'unico set di dati completo finora che si occupa degli effetti non mirati (NTE) delle radiazioni per una varietà di particelle. Utilizzando questo modello, hanno monitorato gli effetti dell'esposizione cronica ai GCR e hanno stabilito che i rischi sarebbero due volte più elevati di quelli previsti dai modelli di effetti mirati.
"L'esposizione ai raggi cosmici galattici può devastare il nucleo di una cellula e causare mutazioni che possono provocare tumori", ha spiegato Cucinotta. "Abbiamo appreso che le cellule danneggiate inviano segnali alle cellule circostanti e non colpite e probabilmente modificano i microambienti dei tessuti. Questi segnali sembrano ispirare la mutazione delle cellule sane, causando in tal modo tumori o tumori aggiuntivi. "
Naturalmente, qualsiasi indicazione che ci possa essere un rischio elevato richiede ulteriori ricerche. Come indicato da Cucinotta e Cacao nel loro studio, “La scarsità di dati con modelli animali per tessuti che dominano il rischio di cancro da radiazioni umane, inclusi polmone, colon, mammella, fegato e stomaco, suggerisce che sono urgentemente necessari studi sulle NTE in altri tessuti alle missioni spaziali a lungo termine al di fuori della protezione della sfera geomagnetica terrestre. "
Questi studi dovranno ovviamente avvenire prima che eventuali missioni spaziali a lungo termine siano montate oltre la magnetosfera terrestre. Inoltre, i risultati sollevano anche innegabili problemi etici, come la possibilità o meno di questi rischi da parte di agenzie spaziali e astronauti. Se in effetti non possiamo mitigare o proteggere dai pericoli associati a missioni a lungo termine, è anche giusto chiedere o consentire agli astronauti di prenderne parte?
Nel frattempo, la NASA potrebbe voler dare un'altra occhiata ai componenti della missione per Journey to Mars, e forse prendere in considerazione l'aggiunta di uno strato aggiuntivo o due di schermatura di piombo. Meglio essere preparati al peggio, giusto?
