Mars yolculuğu astronotların beynini yakabilir

Mars yolculuğunda astronotların maruz kalacağı radyasyonun etkilerini değerlendiren yeni bir araştırma, yüklü parçacıkların beyinde hasara neden olabileceğini ortaya koydu. Radyasyon, 9 ay sürmesi planlanan yolculukta beyinde fiziksel değişimlere neden olabilir.

Kullanılacak uzay aracı ve roketin yanı sıra 3D yazıcılarda basılacak yemeklere kadar Mars yolculuğu planları çizen NASA mühendisleri, karanlıkta saklanan en kritik faktör nedeniyle uykularından olabilir. Fareler üzerinde yapılan deneyler, henüz nasıl karşı konulacağı bilinmeyen radyasyonun insan beyninde hasara yol açabileceğini gösterdi.

Science Advances dergisinde yayımlanan araştırmada, fareler astronotların derin uzayda karşılaşacağı yüklü parçacıkların bombardımanına tutuldu. Sonuçlar, farelerin beyninde geri döndürülmesi mümkün olmayan fiziksel hasar oluştuğunu gösterdi.

Araştırmanın başını çeken California Üniversitesi’nden radyasyon onkolojisi profesörü Charles Limoli, farelerin radyasyona maruz kaldıktan sonra ‘meraklı hallerini kaybederek şaşkınlığa büründüklerini’ belirtti. Farelerin beyninde de fiziksel değişim yaşandığı gözlemlendi.

Limoli ve ekibi, gidiş ve dönüş yolculuğu 9 ay olmak üzere en az 3 yıl sürmesi planlanan Mars görevi esnasında, astronotların belli faaliyetleri yerine getiremeyecek hale düşebilecekleri sonucuna vardı. Astronotları etkileyecek radyasyonun kaynağı ise temel olarak Güneş değil, süpernova patlamalarıyla yayılan galaktik kozmik ışınlar olarak ifade edildi.

Limoli, “Mars’a 2-3 yıllık seyahat düzenlemek isteyen astronotlar için iyi bir haber değil” yorumunda bulundu.

‘Etkileri ömür boyu sürer’

Araştırmada yer alan kısımdan ayrı olarak bir not düşmek gerekirse, sadece gidiş ve dönüş yolculuğu değil, Mars’ın yüzeyindeki yüksek radyasyon da astronotları ciddi şekilde etkileyebilir. Atmosfer yoğunluğu Dünya’nın sadece yüzde 1’i kadar olan Mars, hem Güneş hem de süpernova patlamalarından gelen yüklü parçacıkların yağmuruna maruz kalıyor.

NASA’nın geliştirdiği ve ilk testlerini başarıyla yaptığı Orion uzay aracı ve SLS roketi yüksek ısıya karşı koyabilse de, radyasyon kalkanına sahip değil. Mars’ın yüzeyinde karşılaşılacak sorunların nasıl giderileceği de henüz bilinmeyenler arasında.

NASA ve ESA tüm gücünü uzay keşfine adamış olsa da, sadece Mars’a ulaşma çabaları kozmik ölçekte kaplumbağa adımlarıyla ilerliyor. Radyasyonu engelleyecek uzay giysileri ve kalkan geliştirmek, bilim insanları için yeni bir mücadele demek.

Limoli, radyasyonun ‘performans düşüklüğüne, hafıza kaybına ve dikkat dağınıklığına’ neden olabileceği uyarısında bulundu. Kozmik ışınlara uzun süreli olarak maruz kalmak ise ömür boyu etkisi sürecek algı bozuklukları doğurabilir.

Mars için radyasyon seviyesi kritik değerde

Bilim insanları yerçekimsiz ortamda insan vücudunun nasıl etkilendiği sorusunu yıllardır araştırıyor. Mart ayı sonunda UUİ’ye bir yıllık görev için ateşlenen Scott Kelly ve Mikhail Kornienko, uzun Mars yolculuğunun etkilerini gözlemlemek için denek olarak seçildiler.

Mashable’a açıklama yapan NASA sözcüsü Stephanie Schieholz, “Uzaydaki radyasyonun yörünge ve ötesindeki uzun süreli görevlerde insanlar üzerinde nasıl bir etki yapacağını anlamak bizim için çok önemli. Yapılan çalışmalar Mars yolculuğuna hazırlanırken radyasyonun etkilerini daha iyi anlamamızı sağlayacak” dedi.

Mevcut olarak astronotların görevlerde maruz kalabileceği radyasyon eşik değeri bulunuyor. Astronotların görev sonrası hayatlarında kanser riski yaşamamaları için kritik olan bu değer, Mars görevinde fazlasıyla aşılıyor.

Curiosity tarafından toplanan verilere dayanan analizlere göre, Mars’a 180 gün gidiş, 500 gün kalış ve 180 gün dönüş olarak düzenlenecek bir yolculuk, kümülatif olarak astronotlarda 1.01 Sievert radyasyon birikmesine neden olacak. ESA’nın astronotları için belirlediği maruz kalınabilecek toplam radyasyon seviyesi ise 1 Sievert. Tüm görevlerin toplamı için öngörülen limit, kansere yakalanma riskini de yüzde 5 artırıyor. Aynı oran, NASA’nın kanser riski seviyesini yüzde 3 aşıyor.

Ne kadar doğru?

860 günlük bir Mars görevi, çoğu astronotun kariyer toplamını geride bırakacak bir süre. Dahası, yüzde 3-5 arası bir değeri geçersiz kılmak çok zor görünmeyebilir. Öte yandan Dünya’da yapılan testlerle uzaydaki radyasyonu sınamak çok gerçekçi olmayabilir.

Dünya’da, Mars yolculuğunda maruz kalınacak radyasyonun etkilerini taklit etmek çok zor. Limoli ve ekibi tarafından yapılan deneylerde de fareler kısa süre boyunca yoğun radyasyona maruz kaldı. Mars yolculuğunda ise düşük seviyeli radyasyon, uzun süre boyunca geçerli olacak.

Soutwest Araştırma Enstitüsü’nden Cary Zeitlin, ‘Yaklaşık 1000 gün süreli Mars görevinde radyasyonun zamanla vücutta birikeceğini, laboratuvarda ise farelere birkaç saat aralıklarla verildiğine’ dikkat çekerek, ‘deneyleri başka türlü yapamadıklarını’ belirtti.

Mashable’a açıklama yapan Zeitlin, ‘düşük oranda yüksek enerjili iyonların beyinde davranış bozukluğunu tetikleyen etkilerinin ise kesin bir sonuç olduğunu’ söyledi.

UUİ’de görev yapan astronotlar, Dünya’ya yakın oldukları için radyasyonun etkilerinden kısmen kurtuluyor. Atmosfer ile uzay arasındaki sınır yerden 100 kilometrede kabul edilse de, atmosferin en dış tabakası eksosfer, 10 bin kilometreye kadar uzanıyor. UUİ ise yörüngede 380 ila 420 kilometre aralıkta geziniyor.

Fare mi insan mı?

Fareler üzerinde yapılan deneyler radyasyonun beyin üzerindeki etkileri hakkında net bir görüş sağlıyor ancak insanlar üzerindeki etkisini açıkça ortaya koyamıyor.

İnsanların merkezi sinir sisteminin farelere kıyasla ne kadar dirençli ve hassas olduğu ve deneylerde verilen dozlara nasıl tepki göstereceği büyük bir soru işareti.

Tersini düşünebilecek olsak da, Johns Hopkins Üniversitesi’nden davranış biyoloğu Robert Hienz, ‘farelerin radyasyona daha az duyarlı olduğunu’ savunuyor. Hienz’e göre insanların radyasyona maruz kalması, farelere göre daha ciddi algı sorunlarıyla sonuçlanabilir.

İnsan vücudu radyasyonun etkilerini bir dereceye kadar onarabiliyor. Ancak çok sık maruz kalmak bu şansı o kadar azaltıyor. Hienz, ‘düşük doz savunma mekanizmalarını tetiklemeyeceği için aslında vücuda daha zararlı olabilir’ uyarısında da bulunuyor.

Çözüm robotlar mı?

Bilim insanları radyasyona karşı koyabilmek için ultra güçlü zırhlara sahip uzay araçları ve yolculuk esnasında radyasyon etkilerini azaltacak tıbbi çözümler geliştirmeyi planlıyor.

Limoli, Mars yolculuğu için farmakolojik stratejiler geliştirmek istediklerini ve sinir sistemini koruyacak anti-radyasyon önlemleri düşündüklerini söyledi. Ancak geliştirme aşamasında olan tedavilerin optimize edilmesi gerekiyor.

Benim aklıma ise Animatrix’teki bir sahne geliyor. ‘Sahiplerinin narin etine rağmen, robotların radyasyondan korkacağı çok az şey var.’ Yani, Mars’a üstün yapay zekalı robotlar göndererek onlara ilk koloniyi kurdurmak fena bir fikir olmayabilir.

Robotların üst seviyelere ulaşacağı zamanı beklemek için doğanın sabrı kalmamış görünse de, Mars’a insanlığın ilk olarak organik değil, mekanik ellerle bayrak dikmesi mantıklı olabilir. Tabii Skynet’in Dünya’da değil, Mars’ta ortaya çıkma riskini göz önüne alırsak.