En cada vida debe caer un poco de lluvia, pero en el espacio, Uno de los mayores riesgos para la salud de los astronautas es la "lluvia" de radiación. El Programa de Investigación Humana (HRP) de la NASA está simulando la radiación espacial en la Tierra luego de las actualizaciones del Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA (NSRL) en el Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. Estas actualizaciones ayudan a los investigadores de la Tierra a aprender más sobre los efectos de la radiación espacial ionizante para ayudar a mantener seguros a los astronautas en un viaje a Marte.

La radiación es uno de los riesgos más peligrosos para los humanos en el espacio, y uno de los más difíciles de simular aquí en la Tierra. El riesgo para la salud humana aumenta significativamente cuando los astronautas viajan más allá de la órbita terrestre inferior (LEO) fuera de la magnetosfera. La magnetosfera protege a la Tierra de los eventos de partículas solares (SPEs) y la radiación causada por el sol y los rayos cósmicos galácticos (GCR) producidos por fragmentos de supernova. Las partículas de radiación como los iones pueden ser peligrosas para los humanos porque pueden atravesar la piel, depositando energía y dañando células o ADN en el camino. Este daño puede aumentar el riesgo de enfermedades más adelante en la vida o causar enfermedad por radiación durante la misión.

La radiación puede dañar el sistema nervioso central, sistema cardiovascular, y sistema circulatorio de los astronautas. Existe evidencia de que los seres humanos expuestos a grandes dosis de radiación de la radioterapia experimentan cambios cognitivos y de comportamiento, y estudios recientes sugieren que estos riesgos pueden ocurrir en dosis más bajas de GCR creando un posible riesgo para operar un vehículo espacial. Variables del entorno espacial (p. Ej., Microgravedad, CO2, la falta de sueño, etc.) que producen estrés podrían interactuar con la radiación de manera sinérgica y exacerbar los impactos.

Con las actualizaciones recientes de NSRL, La NASA está mejorando su capacidad para comprender los efectos de la radiación en el cuerpo. Las actualizaciones más notables se realizaron en el simulador de GCR, que se destacó recientemente en ScienceDirect.

"Existe una amplia investigación sobre los efectos agudos de la exposición a la radiación, pero muy poca sobre los efectos latentes, y este último se asemeja más a los efectos en la salud que se esperan de los vuelos espaciales de larga duración, "Lisa Carnell, Doctor., Dijo el líder de contramedidas médicas para la radiación espacial de la NASA. "Imagine que las trayectorias de los iones son similares a la lluvia; a veces hay un aguacero (evento de partículas solares) y, a veces, una llovizna ligera o intensa, gotitas dispersas (similar a la radiación cósmica galáctica). Con las actualizaciones, podemos simular diferentes tipos de lluvia de iones con múltiples tipos de iones secuencialmente en comparación con un solo tipo de iones a la vez ".

Las actualizaciones de GCR permiten a los investigadores cambiar rápidamente los tipos de iones y las intensidades de energía. Para respaldar estas mejoras, Se agregaron controles de software para permitir un movimiento suave de un objetivo a otro. El sistema de enfriamiento en una de las fuentes de iones de haz de electrones, o los imanes EBIS se actualizaron para manejar corrientes de energía más altas. Además, Se instalaron nuevas sondas en dos de los imanes de la línea de luz para acelerar los cambios de configuración.

Antes de estas actualizaciones, cambiar los haces de radiación no fue un proceso fácil ni eficiente en la NSRL. El laboratorio fue diseñado originalmente para aprovechar los iones del acelerador Booster de Brookhaven, que produce todas las especies de iones dentro de un rango de energías. Ahora, el cambio de especies de iones y energías se puede realizar en minutos. Se realizan estudios más realistas y pruebas de contramedidas de radiación porque los investigadores pueden simular mejor el entorno espacial.

Las mejoras en la energía del haz permiten cubrir una mayor parte del espectro GCR. El haz más grande permite irradiar numerosas muestras a la vez y aumentar el rendimiento y la eficiencia. El control de precisión también aumenta la precisión para la administración de dosis. La uniformidad de la intensidad del campo de radiación también reduce las incertidumbres en la administración de dosis.

Esto da como resultado un entorno de prueba más preciso para los investigadores de la NASA que están desarrollando varios tipos de materiales de blindaje para proteger a los astronautas de la radiación. Los investigadores de HRP pueden utilizar la tecnología para analizar muestras de tejido que conducen a contramedidas sanitarias para proteger contra el daño molecular. Los investigadores del cáncer también pueden explorar varias terapias de iones pesados ​​para erradicar tumores. El NSRL es uno de los pocos laboratorios en los Estados Unidos capaz de contribuir a la investigación de la radioterapia de iones pesados. Usuarios de la NASA, laboratorios nacionales, y más de 50 instituciones y universidades en los EE. UU., Europa, y Japón prueba médica, biológico, y muestras físicas utilizando la línea de haz de iones NSRL.

Mientras la NASA se prepara para enviar humanos más lejos y por más tiempo que nunca, La investigación sobre la radiación espacial continúa mejorando nuestra comprensión de los riesgos para el cuerpo humano. Se necesita investigación innovadora en la Tierra para apoyar la investigación innovadora en el espacio. Y si llega el día lluvioso La NASA estará preparada.

El Programa de Investigación Humana (HRP) de la NASA se dedica a descubrir los mejores métodos y tecnologías para respaldar la seguridad, viajes espaciales humanos productivos. HRP permite la exploración espacial al reducir los riesgos para la salud y el rendimiento humanos utilizando instalaciones de investigación en tierra, la estación espacial internacional, y entornos analógicos. Esto conduce al desarrollo y ejecución de un programa centrado en:salud humana, rendimiento, y estándares de habitabilidad; contramedidas y soluciones de mitigación de riesgos; y tecnologías avanzadas de habitabilidad y apoyo médico. HRP apoya innovadores, investigación científica humana mediante la financiación de más de 300 becas de investigación a universidades respetadas, hospitales y centros de la NASA a más de 200 investigadores en más de 30 estados.