这一重大健康风险正阻碍我们前往火星

The SpaceX Falcon 9 rocket, with the Dragon spacecraft onboard, carrying almost 6,000 pounds of science research, crew supplies and hardware to the International Space Station, launches from pad 39A at NASA’s Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, U.S., June 3, 2017. Photo taken June 3, 2017. NASA/Bill Ingalls/Handout via REUTERS ATTENTION EDITORS - THIS IMAGE WAS PROVIDED BY A THIRD PARTY. EDITORIAL USE ONLY. MANDATORY CREDIT - RC184DAB9B00
Radiation exposure is making going to Mars more dangerous than expected.Image: REUTERS
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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。”

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