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深空飞行的宇航员或变成痴呆

 更新时间:2013-01-03 10:56

深空飞行的宇航员或变成痴呆

罗切斯特大学医学中心(URMC)教授的研究显示长期受到高能重粒子(辐射)影响的宇航员或变成痴呆,神经系统将受到损害。

据国外媒体报道,一项最新的研究认为太空旅行可能面临的另一种风险,比如前往火星进行深空飞行的宇航员将受到宇宙辐射的威胁,导致出现阿尔茨海默氏病。宇宙星系辐射对于人类未来空间旅行是一个重大的威胁,来自罗切斯特大学医学中心(URMC)神经生物学和解剖学系教授M.克里·奥班宁(M. Kerry O'Banion)博士发现暴露在宇宙辐射下的人体可能引起不可预知的健康问题,比如已经确认的癌症。本项研究中,科学家们发现前往火星的旅程遭受的辐射水平可能对宇航员产生认知上的问题,并加速大脑的变化,这些症候与阿尔茨海默氏病有关。

虽然宇宙空间中充满了辐射,但是地球的磁场却一直在保护着各类生物,一旦宇航员离开近地轨道进入外层宇宙空间,他们将受到各种放射性剂量的照射,即便宇航员可以在宇宙飞船里免于一些危险的宇宙辐射和太阳耀斑的袭击,但是宇宙空间中也有其他形式的辐射,我们的技术还不能有效地阻止。由于宇宙辐射一般处于较低的水平上, 如果宇航员暴露在宇宙深空中越长时间,那么将受到较大程度的不利影响。

美国宇航局规划在2021年派遣载人宇宙飞船接近遥远的小行星,并在2035年使人类登陆火星,尤其是登陆火星计划路途遥远,往返时间将耗时三年之久,因此美国宇航局在过去的25年来一直资助着这项计划的研究,以确定空间旅行中存在的风险,并制定相应的对策。自从那时开始,科学家们就对宇航员在受到星系辐射的作用下可能导致癌症、心血管以及肌肉骨骼相关问题进行了研究,首次对空间辐射引起的神经系统病变进行了审查,尤其是大脑生物进程中阿尔茨海默氏病的演变,重点研究了宇宙辐射如何影响中枢神经系统。

克里·奥班宁博士和他的研究团队已经与美国宇航局就该项研究合作了八年。科学家对特定的高能重粒子(HZE)导致的异端辐射形式进行了评估,这些粒子来源于恒星爆炸的事件中,具有非常高的推动力,并有着多种形式。本项试验中研究人员选择了铁粒子进行探索,该粒子不像来自太阳耀斑的氢质子,自身拥有较大质量,配合较大的速度,它们可以穿透固体物质,比如宇宙飞船的屏蔽防护舱壁。克里·奥班宁博士认为从工程力学的角度看,对高能重粒子进行有效防护是较为困难的,需要用大规模的混凝土结构或者厚度达六英尺的铅。

部分研究在布鲁克海文国家实验室进行,科学家通过重现放射性粒子在空间中的行为对宇宙飞船的辐射屏蔽系统进行测试。研究人员发现在长时间的空间飞行受到的宇宙辐射剂量下,可能加速阿尔茨海默氏病的形成,为此他们选择了相关动物模型进行阿尔茨海默氏病的模拟,在对这些特定模型所进行广泛研究后,科学家们了解到该病随宇宙射线照射时间的推移而病发的时间表。

在布鲁克海文国家实验室,实验动物受到各种剂量宇宙辐射的照射,其中包括前往火星时宇航员需要面对的辐射剂量,罗切斯特大学医学中心的研究人员乔纳森·查理(Jonathan Cherry)利用老鼠进行了一系列的实验,并对认知和生物影响进行评估。乔纳森同时也是本项研究论文的第一作者。研究人员指出,受到辐射照射的老鼠在神经系统上出现损害,老鼠的大脑血管也出现某种疾病出现的征兆。

根据克里·奥班宁博士介绍:“这些研究调查的结果清楚表明,暴露在宇宙空间星系辐射下的生物体将受到不同程度的影响,照射时间较长可能加快阿尔茨海默氏病的发生。”对于美国宇航局而言,显然科学家们更加关注宇航员的健康风险,在今后的深空载人任务中将考虑到这项因素的重要性
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