کیهانی کهکشان راه شیری فقط برخی از چالش های ماموریت مریخ است
آیا ماموریت فضانوردان مریخ باعث رشد لوسمی از سفر آنها به سیاره سرخ می شود؟ این ممکن است به نظر یک سوال عجیب و غریب تبدیل شود، اما مطالعات فشرده ناسا در حال بررسی همه چیز در آماده سازی برای آنچه که ممکن است یکی دیگر از جهش های بزرگ برای بشر - یک سفر مجهز به مریخ. سفر با یک خدمه از انسان ها ممکن است در اوایل دهه 2030 آغاز شود. مراحل مختلف این پروژه مهم وجود دارد، و برنامه ریزی و پژوهش در حال حاضر آغاز شده است.
شما می توانید تمام برنامه ها، از جمله سه مرحله مختلف اکتشاف، در سایت "سفر به مریخ" ناسا را مشاهده کنید.
مأموریت ماموریت به مریخ با خطرات زیادی همراه است، بعضی از شناخته شده و بعضی اوقات ناشناخته است. یکی از نگرانی ها برای مسافران آینده تاثیر تابش عمیق فضا در سلامت انسان است. محققان در یک مطالعه تازه تأسیس NASA، محققان دریافتند که پرتوهای فضایی عمیق ممکن است خطر ابتلا به سرطان خون در فضانوردان را افزایش دهد که با تغییرات در سلول های حیاتی مغز استخوان ایجاد می شود که باعث ایجاد همه سلول های جدید خون در بدن می شود.
اشعه ماوراء بنفش از اشعه ایکس و سی تی اسکن
قرار گرفتن در معرض تابش با آن پتانسیل آسیب می سازد . تابش یونیزه و تابش غیر یونیزه وجود دارد.
در حالی که تابش غیر یونیزه مانند اشعه های UV از خورشید می تواند مضر باشد، شما معمولا می توانید خود را از این نوع تابش محافظت کنید. تابش یونیزه سخت تر از آن است که اجتناب شود. تابش یونیزه می تواند از طریق مواد حرکت کند و بار اتم ها را در مواد اطراف آن تغییر دهد.
ذرات مربوط به اشعه یونیزاسیون در فضا، از ذرات کمربند تسخیری (کمربندهای وان آلن)، اشعه کیهانی و ذرات درخشان خورشید است.
در مورد اشعه ای که برای درمان سرطان استفاده می شود، مزایای اشعه یونیزاسیون درمانی (کشتن سلول های سرطانی) در برابر خطرات از چنین قرار گرفتن در معرض، مانند عوارض کوتاه مدت و بلند مدت، از جمله ظهور یک بدخیمی جدید سال های بعد، محسوب می شود.
به همین ترتیب، قرار گرفتن در معرض تابش در اشعه های اشعه ایکس و سی تی اسکن ، به آرامی در نظر گرفته نمی شود، زیرا مواجهه تجمعی و غیر ضروری با تابش های پزشکی و تشخیصی می تواند به خطر مرگ و میر در طول عمر فرد نیز افزوده شود.
تابش از اشعه های کیهانی کهکشانی
تابش عمدتا انرژی سفر است و اشعه های کیهانی کهکشان (GCRs) یک نوع تابش است که از نظر فضایی بسیار جالب است. GCRs عمدتا از خارج از منظومه شمسی ما هستند، اما معمولا از داخل کهکشان راه شیری ما. GCR اساسا سنگین و یون های با انرژی بالا از عناصر است که تمام الکترون های آنها را دور برداشت در حالی که آنها کهکشان را در تقریبا سرعت نور گذراند.
تابش فضای عمیق از چیزی است که ما در سطح زمین و یا حتی در مدار زمین کم تجربه می کنیم متفاوت است؛ زیرا ترافیک بیشتری از اشعه های کیهانی کهکشانی با انرژی بالا وجود دارد، علاوه بر تابش از وقایع خورشیدی و از کمربندهای تابشی که نزدیک به خانه هستند. زمین دارای کمربندهای تابشی نامیده می شود که کمربندهای وان آلن است که حدود 1000 تا 60 هزار کیلومتر بالاتر از سطح زمین است.
میدان مغناطیسی زمین، تابش را از بین می برد و جو زمین را از نابودی محافظت می کند، اما ماموریت مری نیاز به سفر فضایی عمیق دارد.
علاوه بر این، مریخ میدان مغناطیسی را بیلیون سال پیش از دست داد، به طوری که برای انسانهایی که در نهایت روی سیاره سرخ قرار می گیرند، انتظار چنین انتظاری وجود ندارد. ناسا از این خطرات آگاه است و در مورد راه حل های احتمالی کار می کند. دانشمندان ناسا حتی به دنبال ایجاد یک میدان مغناطیسی مصنوعی در اطراف مریخ برای حفاظت از ماموریت های آینده بودند.
چه چیزی می تواند کیهانی کهکشانی را به انسان ها هدایت کند؟
تأثیر تابش در انسان در فضا، به روشهای مختلفی مورد بررسی قرار می گیرد، و نه فقط لوسمی و بدخیمی که دانشمندان نگران آن هستند. ناسا همچنین مطالعاتی را دنبال می کند که به فضانوردان فضا راه رفتن می انجامد، چگونه چنین برخورد هایی ممکن است بر شناخت و رفتار تاثیر بگذارد و اینکه چگونه ژن ها به اشعه واکنش نشان می دهند و به طور خاص، کدام ژن ها روشن می شوند و کدام ژن ها توسط چنین مواجهه ها خاموش می شوند.
طبق داده های جمع آوری شده توسط یک تیم تحقیقاتی از مرکز پزشکی باپتیست ویک فیشر، زندگی در مریخ باعث افزایش خطر ابتلا به سرطان خون می شود. این گروه تاثیرات بالقوه اشعه عمیق فضا را به طور خاص بر سلول های بنيادی خون انسان (HSCs) مورد بررسی قرار داد. HSC ها در واقع همان سلول های بنیادی هستند که ممکن است در مورد آن ها شنیده باشید که در بعضی موارد به عنوان درمان سرطان استفاده می شود.
هنگامی که یک بیمار دوزهای بالایی از شیمی درمانی را برای کشتن سلول های سرطانی برنامه ریزی می کند، شیمی درمانی نیز می تواند بر روی سلول های بنیادی اثر بگذارد. به همین دلیل ممکن است پیوند مغز استخوان یا پیوند سلول های بنیادی خونریزی به منظور تقویت توانایی بیمار برای شروع تازه کردن سلول های سالم و جدید تولید خون انجام شود. این ها همان سلول های تشکیل دهنده خون در مغز استخوان شما هستند که تمام سلول های جدید خود را تولید می کنند، به عنوان آنهایی که پیر می شوند. سلول های بالغ در خون شامل سلول های قرمز است که اکسیژن را از ریه ها به سمت دیگر بدن شما حمل می کنند، بلکه سلول های سفید که به مبارزه با عفونت و بدخیم کمک می کنند.
این تیم در ویک جنگل این HSC ها خون را از اهداکنندگان سالم بین 30 تا 55 ساله گذراند و آنها را به اشعه شبیه سازی شده و GCR مانند اشعه هایی که انتظار می رفت بمباران فضانوردان را در طی یک مأموریت مریخ در معرض دید قرار دهند. آنها بعد از آن سلول ها را در آزمایشگاه تجزیه و تحلیل کردند و متوجه شدند که تابش این سلول ها در سطح سلول های بنیادی را تحت تاثیر قرار داده و باعث جهش در ژن ها شده است که بر توانایی آنها در رشد سلول های خونی بالغ تاثیر می گذارد. قرار گرفتن در معرض تابش، توانایی سلول های بنیادی را برای تولید تقریبا تمام انواع سلول های خونی کاهش داد و ظرفیت آنها برای ایجاد سلول های جدید، اغلب به میزان 60 تا 80 درصد کاهش یافت، به گفته کریستوفر پرادا، محقق ارشد در این پروژه.
چه چیزی این کاهش در سلول های خونی ممکن است برای فضانوردان معنی داشته باشد، چیزی است که بسیاری از بیماران مبتلا به سرطان خون در حال حاضر می دانند - کاهش میزان گلبول های قرمز می تواند باعث کم خونی شود ، از جمله علائم خستگی، ضعف، تنگی نفس و تحمل ورزش بد. کاهش سلول های سفید خون می تواند از سیستم ایمنی بدن، افزایش حساسیت به عفونت جلوگیری کند. و کاهش پلاکتها می تواند یک فرد را بیشتر در معرض مشکلات لخته شدن و خونریزی قرار دهد، با خونریزی یا خونریزی غیرطبیعی.
با استفاده از موش ها برای پیدا کردن کمی بیشتر
اغلب در تحقیقات پزشکی، یافته هایی که به نظر می رسد در آزمایشگاه درست است، در زمانی که اهمیت دارد، در انسان، فرد تنفس زنده یا موس با آن مواجه می شود، نمی تواند تکثیر و تایید شود. در تلاش برای به دست آوردن بینش در مورد نحوه قرار گرفتن در معرض تابش در یک موجود زنده، تیم Wake Forest پیوند HSCs تابش GCR به موش.
موش ها برای تولید لوسمی لنفوبلاستی حاد T-Cell ادامه دادند . این تیم این را به عنوان اولین تظاهرات توصیف کرد که پرتوهای فضایی عمیق ممکن است خطر ابتلا به لوسمی در انسان را افزایش دهد.
Leukemias لنفوبلاستی حاد (T-ALL) سرطان خون تهاجمی است که به علت تغییرات بدخیم سلول هایی که سلول های T یا سلول های سفید خون شناخته شده به عنوان لنفوسیت های T را ایجاد می کنند. T-ALL از 10 تا 15 درصد از ALL دوران کودکی و 25 درصد از بزرگسالان ALL را تشکیل می دهد. بیماران مبتلا به T-ALL اغلب دارای مغز استخوان هستند که با لنفوبلاست های غیرقابل رشد لنفوبلاست T تجمع یافته و همچنین تعداد گلبول های سفید خون، تومورهای ناحیه قفسه سینه و دخالت سیستم عصبی مرکزی در زمان تشخیص بسته شده است. درمان در کودکان بیش از 75 درصد و در بزرگسالان حدود 50 درصد با این بیماری دیده می شود.
خط پایین از مطالعه ماوس
یافته های محققان به آنها امکان می داد نتیجه بگیرد که در اثر ظهور لوسمی دو اثر مختلف تابش ممکن است در کار باشد. اولا آنها آسیب ژنتیکی به HSC ها را به طور مستقیم منجر به رشد لوسمی می شوند. دوم، تابش همچنین توانایی HSC ها برای ایجاد سلول های جدید T و B را که هر دو آنها سلول های سفید خون هستند و می توانند در مبارزه با مهاجمان خارجی مثل باکتری ها، بلکه سلول های تومور دخالت داشته باشند، نیز مختل می کند. بنابراین، نه تنها شما تغییرات ژنتیکی در سلول های بنیادی دارید که می تواند به لوسمی منجر شود، بلکه شما همچنین دارای سیستم ایمنی ضعیف در رابطه با توانایی خود برای از بین بردن سلول های بدخیم که از جهش های ناشی از تابش ناشی می شود.
> منابع
> Dachev T، Horneck G، Häder DP، و همکاران. مشخصات زمان قرار گرفتن در معرض تابش کیهانی در هنگام ماموریت EXPOSE-E: ابزار R3DE. Astrobiology 2012؛ 12 (5): 403-411.
> ون Vlierberghe P، Ferrando A. اساس مولکولی لوسمی لنفوبلاستی حاد حاد T. J Clin Invest . 2012؛ 122 (10): 3398-3406.