Космическое излучение является одним из самых главных останавливающих факторов пилотируемых исследований ближайшего (и не только) космоса человечеством. Совсем недавно завершилась исследовательская программа HI-SEAS V, проходившая на изолированной территории Гавайских островов и ставившая задачей проверку человеческих физических и психологических возможностей. И пока все заинтересованные люди ждут, что же нового предложит компания SpaceX касаемо своих пока фантастических планов относительно колонизации Марса, аэрокосмическое агентство NASA приступило к новой, более прикладной программе HRP (Human Research Program), направленной на поиск решения вопроса воздействий на человеческий организм радиации.

«Определение последствий продолжительного воздействия излучения на астронавтов является комплексным процессом. Сложно определить, как именно излучение взаимодействует с тканями и клетками. Еще сложнее разобраться в том, какие негативные эффекты в будущем проявятся от воздействия этого излучения. Речь идет не только о болезнях, но и в целом эффектах, вызываемых излучением, на здоровое функционирование биологической системы», — говорит физик NASA Тони Слаба.

Излучение может наносить вред практически любым клеткам живого организма. Поэтому задачей проекта HRP является определение предполагаемых последствий на организм, включая развитие рака или любых негативных эффектов на сердечно-сосудистую и центральную нервную системы. Уже доказано, что космическое излучение способно сжимать и делать менее эластичными артерии, наносить вред сердцу, а также приводить к развитию сердечно-сосудистых заболеваний путем уничтожения клеток в тканях кровеносных сосудов. Кроме того, излучение может препятствовать нейрогенезу (заменой старых клеток новыми), повреждая или полностью уничтожая существующие нейронные клетки гораздо быстрее, чем тело способно их восстанавливать или заменять. Это, в свою очередь, может проявляться, например, в виде дефицита памяти и нарушении других когнитивных функций.

«Одним из серьезнейших проявлений воздействия излучения на клетки может быть повреждение ДНК. Существует возможность разрушения целых цепочек», — объясняет Питер Гуида, биолог Лаборатории по изучению космического излучения NASA.

«Клетки стараются починить эти повреждения. Иногда успешно, иногда не очень. А иногда восстановление может быть проведено неверно. Гены, получившие неправильное восстановление, могут приводить к мутациям, и аккумуляция этих мутаций со временем может привести, например, к развитию рака».

Хотя некоторые последствия продолжительного воздействия космического излучения на организм могут быть аналогичны эффектам воздействия радиации на Земле, исследование рассматривает космическое излучение в качестве отдельной проблемы.

«В космосе, за пределами защитного магнитного поля Земли и атмосферы присутствует комплексное поле излучения протонов, а все элементы из периодической системы могут ускоряться практически до световой скорости. Воздействие радиации в космосе отличается от воздействия радиации на Земле (например, от тех же рентгеновских и гамма-лучей). Оно уникально по своей природе».

Проект HRP хочет найти действительно эффективные средства, которые позволят защитить астронавтов, собирающихся отправиться на тот же Марс. Одним из вариантов, хотя и не решения проблемы, но минимизации ее последствий является снижение времени воздействия радиации. Для этого необходимо использовать более быстрые ракеты, которые позволят проводить меньше времени в космосе. На помощь также могут прийти специальные фармацевтические средства и особые экранирующие материалы, которые будут использоваться как в обшивках космических аппаратов, так и в скафандрах будущих космических колонизаторов.