نخستین مسافران مریخ با فضاپیمای عظیمی به سیاره سرخ می‌روند، در آنجا فرود می‌آیند، پایه‌های تمدن آینده انسان را می‌سازند؛ تحقیقات علمی را انجام می‌دهند و به زمین بازمی‌گردند. اما در بین عوامل استرس‌زای مأموریت آینده مریخ، چیزی است که معادله را بسیار پیچیده‌تر از قبل می‌کند: تشعشات کیهانی.
زمین میدان مغناطیسی قوی و جو متراکمی دارد که از انسان در برابر تشعشعات مضر کیهانی محافظت می‌کند. اما در فضای عمیق، فضانوردان مستقیما در معرض تشعشعات کیهانی که از ستارگان دورست کهکشان می‌آیند، قرار می‌گیرند. این تشعشات به بافت‌های بدن انسان آسیب می‌رساند، مشکلات سلامتی زیادی به وجود می‌آورد و عمر را کاهش می‌دهد.
به نظر می‌رسد ناسا همه کاری برای کاهش این خطرات برای فضانوردان مریخ انجام خواهد داد. اما فرانسیس کوچینوتا کارشناس تشعشعات و فیزیک فضایی و محقق سابق ناسا پیش‌بینی می‌کند، تشعشعات کیهانی بیش از چیزی هستند که مهندسان ناسا در حال آماده‌سازی خود برای مقابله با آن هستند و می‌توانند، سلامت فضانوردان را با خطر جدی مواجه کنند و منجر به شکست برنامه‌های انسان در این سیاره شوند. مطالعه کوچینوتا ماه آوریل در نشریه “نیچر” منتشر شده بود.
کوچینوتا که هم‌اکنون به عنوان محقق در دانشگاه نوادا، لاس‌وگاس فعالیت می‌کند، در آزمایش‌های خود با شبیه‌سازی شرایطی که فضانوردان در فضای عمیق با آن مواجه می‌شوند، روی مدل‌های حیوانی (موش) دریافت که سلول‌های بدن که در اثر در برخورد با ذرات باردار بسیار پرانرژی یا همان پرتوهای کیهانی آسیب‌دیده و جهش پیدا کرده‌اند، می‌توانند سلول‌هایی که مستقیما تحت تأثیر اشعه‌های فضایی قرار نگرفته‌اند را در خطر قرار دهند.
فرانسیس کوچینوتا می‌گوید: “در معرض تشعشعات کهکشانی قرار گرفتن، می‌تواند هسته سلول‌ها را نابود کند و همچنین موجب جهش سلولی شود که می‌تواند منجر به ابتلا به سرطان شود.”
کوچینوتا در ادامه گفت: ”به‌خوبی می‌دانیم که سلول‌های آسیب دیده، سیگنال‌هایی را به سلول‌های سالم اطراف می‌فرستند و احتمالا ریز محیط سلولی را تغییر می‌دهند. به نظر می‌رسد که این سیگنال‌ها سلول‌های سالم را تغییر داده که موجب تشکیل تومور و یا سرطان می‌شوند.”
محققان از یک مدل تأثیر غیر هدفمند رشد سرطانی استفاده کرده‌اند تا چیزی که دانشمندان برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ متوجه آن شده بودند را دوباره تائید کنند. در واقع روشی که سلول‌ها بدون اینکه مستقیما در معرض پرتوهای کیهانی قرار گرفته باشند، تحت تأثیر قرار می‌گیرند. به خوبی می‌دانیم که تشعشات کیهانی به لطف افزایش میزان یونیزاسیون می‌تواند مشکلات سلامتی متعددی به وجود بیاورد، از جمله سرطان و بیماری‌های مرتبط به گردش خون. این خطر یکی از مسائل اصلی خارج شدن از مدار زمین است.
کوچینوتا به Inverse گفت: “ما قبلا می‌دانستیم که تابش تشعشات کیهانی بسیار آسیب‌پذیر است، چراکه باعث ایجاد انواع پیچیده‌تری از آسیب‌های دی ان ای و بسیاری جهش‌های ژنی می‌شود، اما با استفاده از این مطالعه مکانیستی دریافتیم که چنین تشعشعاتی تا چه میزان می‌تواند روی کل بدن انسان تأثیر بگذارد.”
کوچینوتا نتیجه گرفت که خطر سرطان برای فضانوردان در یک مأموریت 900 روزه مریخ (شامل سفر 200 روزه به‌سوی مریخ، سپری کردن 500 روز در سیاره سرخ و 200 روز هم برای بازگشت به زمین) به‌طور چشمگیری بالا خواهد بود.
کوچینوتا می‌گوید: “برآوردهای ما نشان می‌دهد که شانس اینکه یک فضانورد در اثر سرطان نسبت به تشعشات بمیرد، یک‌به‌هشت است.”
دانشمندان هنوز دقیقا در مورد خطرات بعد از آن اطمینان ندارند، اما در این زمینه تحقیقاتی در جریان است. این یکی از دلایلی است که اسکات کِلی فضانورد ناسا، تقریبا یک سال را در فضا گذراند تا تأثیر بیشتر اثرات اقامت بلندمدت در فضا را مشخص کنند.
تحقیقات دوقلوهای ناسا هم‌اکنون در حال یکپارچه‌سازی نتایج است. محققان این برنامه ناسا را گروه منحصربه‌فردی از متخصصان مختلف در زمینه‌های ژنتیکی و فیزیولوژیکی تشکیل می‌دهند. درحالی‌که اسکات کِلی یک سال را در ایستگاه فضایی بین‌المللی سپری کرد، برادر دوقلوی او، فضانورد بازنشسته ناسا مارک، در زمین به سر می‌برد. محققان ناسا می‌گویند، مقایسه نمونه‌های بیولوژیکی این دوقلوها، اطلاعات مهمی را در مورد چگونگی تأثیر فضا بر بدن انسان در اختیار محققان ناسا قرار خواهد داد. این مطالعات ژنتیکی پیشگامانه، به ناسا کمک خواهد کرد، ایمنی فضانوردان طی سفر آینده به مریخ را فراهم کند. ناسا اعلام کرده، نتایج تحقیقات دوقلوهای ناسا، اواخر سال جاری و یا اوایل سال ۲۰۱۸ منتشر شود.
اطلاعات بیشتر در این زمینه هم به وسیله کاوشگر کریاسیتی به دست آمد که از نوامبر سال ۲۰۱۱ تا اوت سال ۲۰۱۲، سفر هشت ماه ای را به سوی سیاره سرخ انجام داد. دانشمندان دریافتند که تجهیزات این کاوشگر تا هزار برابر بیشتر از زمین در معرض تشعشعات قرار گرفته‌اند. این اطلاعات از سوی سازمان‌هایی همچون کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر پرتو و شورای ملی حفاظت و ارزشیابی پرتو منتشر شده است.
شیلا تیبو، محقق علوم مواد از مرکز تحقیقات لانگلی ناسا به Inverse گفت: ” کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر پرتو و شورای ملی حفاظت و ارزشیابی پرتو، اطلاعات علمی و پزشکی درباره آسیب تشعشات کیهانی به انسان‌ها را ارائه می‌کنند و تلاش می‌کنند، با محدودیت‌های تشعشعات کیهانی مقابله کنند، محدودیت‌هایی همچون اینکه انسان بدون خطر تا چه حد می‌تواند در معرض تشعشعات قرار بگیرد.”
نتایج مطالعه کوچینوتا ممکن است، تأثیری در برنامه‌ریزی‌های انجام شده برای مأموریت‌های آینده به مریخ و دیگر سیارات نداشته باشد. اما، جامعه علمی به این مطالعه پاسخ‌های متفاوتی داده است. رابرت زوبرن، مهندس هوافضایی و بنیان‌گذار انجمن مریخ (Mars Society)، در یک بیانیه‌ای تند، کوچینوتا را “دلال تشعشات” خواند و گفت، مطالعه او هیچ‌چیز جدیدی ندارد.
رئیس انجمن مریخ، ماه گذشته با انتشار بیانیه‌ای با عنوان “حمله دوباره دلالان تشعشعات” در وب‌سایت انجمن مریخ نوشت: “تشعشات کیهانی نمی‌تواند اکتشافات انسان در مریخ را متوقف کند و نباید تبدیل به بهانه‌ای برای به تأخیر انداختن مأموریت (مریخ) شود. قابل‌فهم است که محققان تشعشات فضایی بخواهند، ازلحاظ مالی تأمین شوند، اما نباید اطلاعات نادرست را منتشر کنند.”
انجمن مریخ سازمان غیرانتفاعی فضایی است که به‌منظور ارتقای اکتشافات و برنامه‌های استعمار مریخ در سال 1998 توسط دکتر رابرت زوبین و دیگر دانشمندان تأسیس شده است. هدف اصلی این سازمان، آموزش مردم، رسانه‌ها و دولت در مورد مزیت‌های کاوش مریخ، اهمیت برنامه‌ریزی برای مأموریت انسان به مریخ در دهه‌های آینده و لزوم حضور دائمی انسان در سیاره سرخ است.
اما ناسا به دفاع از کوچینوتا پرداخت، تیبو گفت:”کوچینوتا محصول ناسا است، او سرعت (برنامه‌های فضایی) را کم نمی‌کند، تحقیقات او باید جدی گرفته شوند.”
با این حال، تیبو می‌گوید، به نظر نمی‌رسد در برآوردهای کوچینوتا، نوآوری‌های ناسا برای محافظت در برابر تشعشات کیهانی در نظر گرفته شده باشند. ناسا از روش‌های محافظتی مختلفی هم در فضاپیما و هم در سیاره سرخ بهره خواهد برد، اتمسفر رقیق مریخ می‌تواند، حدود 40 درصد از تشعشات خورشیدی را مسدود کند و اقامتگاه‌های مریخی همچون زیستگاه گنبدی هم می‌تواند از انسان در برابر چنین تشعشاتی محافظت کند. باشیم.
طرح سکونت‌گاه یخی که طرح پیشنهادی محققان مرکز تحقیقات لانگلی ناسا است، سازه‌ای شفاف متشکل از پوسته یخی تودرتو باهدف استفاده از آب مایع مریخ در دماهای پایین است. این سازه دارای یک پوسته بیرونی، گنبد داخلی و باغ هیدروپونیک (کشاورزی بدون خاک) در محوطه جلوی سازه است که غذا و اکسیژن را برای ساکنانش فراهم می‌کند. همچنین استفاده از یخ این مزیت را دارد که امکان عبور نور طبیعی به سازه را فراهم می‌کند و درعین‌حال از ساکنانش در برابر تابش تشعشات خورشیدی و کهکشانی محافظت می‌کند. این در حالی است که دانشمندان مدت‌ها است به دنبال جایگزین مصنوعی برای نور خورشید هستند؛ اما این نورها برای حفظ چرخه روزمره خورشید برای حفظ تعادل روانی و توانایی جسمانی خدمه کافی نیستند.
همچنین ایده‌های دیگر همچون حفاری و ساخت زیستگاه زیرزمینی هم مطرح شده است. سفر به 900 روزه به مریخ هم می‌تواند کاهش یابد. تیبو می‌گوید: “اگر همه این برنامه‌ها را در نظر بگیریم، می‌توانیم، خطرات سفر به مریخ را کاهش دهیم. محاسبات اولیه ما تا به امروز نشان می‌دهد که می‌توانیم به آنجا برسیم، هنوز امیدی داریم.”
ناسا تشعشعات کیهانی را اولویت اول مطالعات خود قرار داده است، اما همه تلاش‌ها شاید به این منتهی شود که انسان هیچ‌گاه و یا حداقل تا دهه 2030 به آنجا نرسد. ناسا اعلام کرد: “برنامه ما این است که انسان‌های سالم را به مریخ بفرستیم و به زمین بازگردانیم. تا زمانی که از ایمنی مطمئن نشویم، آن‌ها را به مریخ نمی‌فرستیم.”
همان‌طور که خود کوچینوتا در مطالعه‌اش تأکید می‌کند، متغیرهای زیادی برای برآوردهای قطعی وجود دارند، بنابراین نیاز به تحقیقات بیشتری است، او گفت: “ساعت تیک‌تاک (اشاره به گذشت سریع زمان) می‌کند، ما باید پاسخ‌های خود را پیدا کنیم و تا قبل از اینکه دیر شود، خطرات را کاهش دهیم.”
.
منبع: inverse
