To bardzo poważny problem. Bez jego rozwiązania nie polecimy na Marsa
Już ponad pół wieku temu ludzie wylądowali na powierzchni Srebrnego Globu. Mogłoby się wydawać, że naturalnym następnym krokiem będzie lot na Czerwoną Planetę. Zanim jednak do niego dojdzie, musimy rozwiązać jeden poważny problem. Tym razem jednak nie chodzi o odpowiednią rakietę czy lądownik.
Pierwsze załogowe lądowanie na Księżycu to jeden z najważniejszych momentów w historii eksploracji kosmosu. Obecnie naukowcy przygotowują się do powrotu na Srebrny Glob (i wcale nie jest to łatwe), ale także rozważają plany pierwszego załogowego lotu na powierzchnię Marsa. Taka podróż będzie nieporównanie trudniejszym zadaniem. Jak by nie patrzeć, Księżyc znajduje się ok. 350 tys. km od Ziemi, a Mars znajduje się od 70 do niemal 400 mln km od nas.
Potrzeba zatem odpowiednich rakiet, statku kosmicznego zdolnego transportować ludzi z jednej planety na drugą (i z powrotem) przez wiele miesięcy i odpowiedniego systemu hamowania i lądowania na powierzchni planety docelowej, gdzie problemem jest chociażby stukrotnie rzadsza od ziemskiej atmosfera. Na etapie lotu między obiema planetami najpoważniejszym zagrożeniem dla astronautów i zarazem największym wyzwaniem dla naukowców jest wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne, które niosą w sobie tyle energii, że mogą poważnie uszkadzać nie tylko sprzęt, ale także żywe organizmy.
Te niewidoczne cząstki, pochodzące zarówno ze Słońca, jak i z odległych eksplodujących gwiazd, mają zdolność niszczenia struktur molekularnych. Promieniowanie kosmiczne może prowadzić m.in. do uszkodzeń DNA, białek oraz innych elementów komórek, zwiększając ryzyko poważnych chorób, np. nowotworów. Na Ziemi chroni nas pole magnetyczne i atmosfera, ale poza nimi astronauci są bezpośrednio narażeni na ich niszczycielskie działanie.
Badania nad wpływem promieniowania kosmicznego na organizmy żywe prowadzone są zarówno na orbicie, jak i w warunkach laboratoryjnych na Ziemi. Wykorzystuje się do tego m.in. akceleratory cząstek, które pozwalają symulować ekspozycję tkanek i organizmów na różne komponenty promieniowania. Jednak obecne symulacje nie oddają w pełni rzeczywistego środowiska kosmicznego i natężenia promieni kosmicznych, z jakimi spotyka się się astronauta w przestrzeni międzyplanetarnej.
Dotychczas główną ochroną pozostają osłony fizyczne, bazujące na materiałach bogatych w wodór, takich jak polietylen czy żele hydrofilowe. Problem jednak w tym, że ich skuteczność względem galaktycznych promieni kosmicznych jest mocno ograniczona, gdyż akurat te cząstki przenikają nawet przez masywne bariery, tworząc przy tym dodatkowo wtórne, szkodliwe promieniowanie wewnętrzne.
Skoro zatem nie można osłonić astronautów lecących w kierunku Marsa za pomocą odpowiednich osłon fizycznych, czy istnieje możliwość zastosowania innego rozwiązania? Coraz większą rolę w ostatnich latach przypisuje się biologicznym mechanizmom ochrony, takim jak stosowanie antyoksydantów. W badaniach na myszach syntetyczny antyoksydant CDDO-EA pozwolił ograniczyć wpływ promieniowania na zdolności poznawcze. Naukowcy analizują także niezwykłą odporność organizmów hibernujących oraz niesporczaków, licząc, że ich strategie obronne będzie można przenieść na inne organizmy, w tym na ludzkie komórki.
Ostateczne pokonanie problemu niebezpiecznego promieniowania wymaga dalszych eksperymentów i opracowania zaawansowanych technologii, zarówno w zakresie osłon, jak i wsparcia biologicznego. Kontynuacja prac i inwestycje w tej dziedzinie są kluczowe, by misje na Marsa stały się bezpieczne dla ludzi, a regularne podróże kosmiczne – osiągalne technicznie.
Wszak, po miesiącach przebywania na pokładzie statku kosmicznego, na Marsa dolecieć muszą zdrowi astronauci dysponujących pełnią sił. Tylko w ten sposób będą w stanie przetrwać tygodnie czy miesiące na powierzchni całkowicie nieprzyjaznej dla człowieka planety i przygotować się do równie wyczerpującego lotu powrotnego na Ziemię.
