Czy promieniowanie kosmiczne powoduje raka?

Jak duże jest ryzyko? I co robią astronauci aby się przed nim chronić?

Skąd bierze się promieniowanie kosmiczne?

Promieniowanie kosmiczne jest sporym problemem, który dotyka astronautów i żywe organizmy wybierające się w podróż kosmiczną. Tylko skąd tak właściwie bierze się to promieniowanie?

Na całe spektrum radiacji kosmicznej składają się między innymi:

Galaktyczne promieniowanie kosmiczne (GCR), które zawiera wysokoenergetyczne protony oraz jądra ciężkich pierwiastków (HZE).
Zdarzenia cząstek słonecznych (SPE), na które składają się głównie protony o niskiej i średniej energii.
Pasmo radiacyjne Ziemi — zawiera protony i elektrony w pasach Van Allena, czyli dwóch obszarach wokół Ziemi, w których gromadzą się naładowane cząstki pochodzące głównie z wiatru słonecznego.

Artystyczna wizualizacja dwóch białych karłów zbliżających się do siebie w przestrzeni kosmicznej, emitujących fale grawitacyjne. — *Ilustracja przedstawiająca dwa białe karły spirujące ku sobie w wyniku oddziaływań grawitacyjnych, prowadzących do ich zderzenia.*

Dlaczego promieniowanie kosmiczne jest niebezpieczne?

Promieniowanie kosmiczne, a zwłaszcza jądra ciężkich pierwiastków (HZE), powodują większe uszkodzenia biologiczne w porównaniu do tego ziemskiego. Wynika to z ich dużej zdolności liniowego przenoszenia energii (LET) oraz intensywnego oddziaływania na poziomie komórkowym.

W praktyce oznacza to, że promieniowanie to ma znacznie wyższą kancerogenność względem promieniowania jonizującego typowego dla Ziemi (np. gamma, X). W związku ze zwiększoną ekspansją kosmiczną konieczne jest zrozumienie mechanizmów biologicznych i opracowanie metod ochrony astronautów.

Astronauta w białym skafandrze kosmicznym unoszący się nad Ziemią podczas spaceru kosmicznego, z widoczną krzywizną planety w tle. — Astronauta w skafandrze kosmicznym swobodnie unoszący się nad Ziemią podczas misji NASA.

Rola astronautów w badaniach nad promieniowaniem

Astronauci pełnią rolę „królików doświadczalnych” na stacjach kosmicznych. Badania ich organizmów pozwalają na tworzenie modeli ryzyka, uwzględniając wiek, płeć, czas pobytu w kosmosie oraz aktywność podczas misji, np. ilość i długość spacerów kosmicznych.

Poza tym astronauci opiekują się eksperymentami na zwierzętach, mikroorganizmach i hodowlach komórkowych, aby szybciej zdobyć dane na temat wpływu promieniowania.

Astronauta w rękawiczkach ochronnych wykonujący eksperyment naukowy w laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. — Astronauta przeprowadza badania biologiczne na ISS, używając pipety i zestawu laboratoryjnego w warunkach mikrograwitacji.

Wyniki badań: ryzyko nowotworów u astronautów

Zgodnie z badaniami, ryzyko śmierci wywołanej promieniowaniem (REID) rośnie wraz z czasem trwania misji kosmicznej i różni się w zależności od płci. W przypadku misji trwających 24 miesiące:

U mężczyzn ryzyko wynosi około 3%.
U kobiet ryzyko potrafi przekraczać 4%.

Największe ryzyko nowotworów obejmuje:

Dla kobiet: rak płuc, żołądka, okrężnicy, jajnika i piersi.
Dla mężczyzn: rak płuc, jelita grubego i żołądka.

Czynniki takie jak spacerowanie w przestrzeni kosmicznej oraz niska aktywność słoneczna dodatkowo zwiększają ryzyko nowotworów.

Podsumowanie

Ekspansja kosmosu dla wielu z nas kojarzyła się z możliwościami i rozwojem. Marzenie o pracy w ISS czy dryfowaniu w przestrzeni kosmicznej towarzyszyły wielu z nas. Praca ta jednak czy, w przyszłości, podróże kosmiczne, niosą jednak wraz z sobą spore zagrożenia, w tym jedno niewidzialne, którego skutki mogą dać się odkryć dopiero po wielu latach. W związku z tym szczególnie ważne jest badanie wpływu promieniowania kosmicznego na organizmy żywe, oraz opracowywanie zaleceń pozwalających w jak najlepszy sposób uchronić astronautów przed jego zgubnymi skutkami.