火星任务
NASA 一心要在未来15至20年内将宇航员送上火星。中国表示,希望在2020年至2030年之间派人前往,甚至俄罗斯也在酝酿计划,准备踏上这颗红色星球。
与此同时,SpaceX 创始人埃隆·马斯克正试图降低太空飞行成本,以便尽快开始建立一座永久性的容纳100万人的火星殖民地。
但如果一项关于小鼠辐射暴露的研究也适用于人类,那么前往火星可能比任何人预想的危险得多。
根本问题在于宇宙射线,详见《自然》于2017年5月发表的一项研究,近期 Business Insider 的一段视频也对此作了介绍。
宇宙射线的危险
宇宙射线是高能原子和亚原子粒子,由爆炸的恒星、黑洞以及太空中的其他强大源头喷射而出。这些射线会损伤 DNA、增加患癌风险、导致影响视力的白内障、损害神经系统并引发血液循环问题,还会给宇航员带来其他健康影响。
研究人员知道,宇航员受到的辐射暴露要高得多,因为地球大气层会吸收大量有害能量,而我们留在地球上的人因此受到保护。
地球磁场也会引导并偏转大量太空辐射,从而帮助保护国际空间站上的宇航员——该空间站在距地球表面仅250英里的轨道上运行。
然而,前往火星途中,宇宙射线便会肆意侵袭。此外,火星的磁场在数十亿年前就已消失,这会使首批火星探索者暴露于额外辐射之下。
健康科学家弗兰克·库奇诺塔与其同事、内华达大学拉斯维加斯分校的埃莉多娜·卡카오,通过重新审视四项既往小鼠肿瘤研究的结果,研究了这一问题。
除了考察宇宙射线直接击中细胞后可能促使其癌变的影响,研究人员还探讨了次级效应或“非靶向效应”可能发挥的作用。
他们发现,深空中的癌症风险(至少对小鼠而言)约为此前估计的两倍。
为何深空旅行可能比预想的更危险
研究人员认为,这种癌症风险升高与受损 DNA 如何在全身扩散有关。
细胞受到宇宙射线击中时,并不会只让自身发生变化。它可能向其他细胞释放化学信号,促使附近原本健康的细胞也发生突变并癌变。
以往的模型并未充分考虑这种多米诺效应。更令人担忧的是,库奇诺塔和卡카오在研究中写道,造成这一效应的辐射类型“通过辐射屏蔽只能得到有限程度的减弱”。
不过,人类对火星的探索不必尚未开始就止步。
航天机构和私营企业正在积极努力减轻太空辐射的影响。例如,一家以色列初创公司正在研发一种旨在更充分吸收辐射的身体背心;最近,一位 NASA 科学家还提出部署一颗卫星,充当人造磁屏障,以将有害辐射引导至火星周围。
研究人员还指出,小鼠模型中的癌症发生率与人类实际观察到的发生率之间存在“显著差异”。他们写道:“这些差异可能会限制本文所述预测的适用性。”
但科学家补充说,正是这一知识空白,说明未来的深空探索者及其所属机构应当谨慎行事。
他们表示:“在地球磁层保护范围之外开展长期太空任务之前,亟需进行……研究。”

