人类正在重返月球，但这一次，目标不再只是“到此一游”。美国宇航局阿尔忒弥斯二号任务将成为阿尔忒弥斯计划的首次载人飞行，也为未来更长时间的月球任务和火星探索积累经验。随着航天员飞出近地轨道，如何在深空环境中长期生存，正在成为各国科研机构关注的重点。
加拿大核实验室(CNL)放射生物学部门负责人马塞洛·瓦兹奎兹博士表示，辐射是人类长期深空探索面临的最大障碍之一。地球大气层和磁场平时为人类挡下了大部分宇宙辐射，国际空间站上的航天员也仍能受益于这种保护。一旦进入更远的深空环境，航天员将直接面对来自太阳粒子事件、太阳爆发以及银河宇宙射线的辐射。
这些高能粒子可能穿透航天器屏蔽层和人体组织，造成DNA损伤，并增加癌症、神经系统疾病等长期健康风险。任务持续时间越长，累积暴露风险越高。对于未来可能持续数年的火星任务来说，辐射防护将直接影响任务设计和人员安全。
加拿大在这一领域的贡献，集中体现在核科学、医学和航天研究的交叉合作上。瓦兹奎兹博士的团队与加拿大卫生部、加拿大航天局、美国宇航局及国际伙伴合作，研究人体在太空辐射下的生物反应，并推动相关成果用于航天员防护。他指出，这类研究需要物理学家、生物学家、医生和工程师共同参与，单靠任何一个学科都难以解决问题。
在航天员返回地球后，加拿大卫生部露丝·威尔金斯博士领导的实验室会利用任务前后采集的血液样本开展细胞遗传学评估。研究人员通过观察染色体变化，识别辐射引发的DNA损伤，并估算人体实际吸收的辐射剂量，这一方法被称为生物剂量测定。它可以补充物理剂量测量结果，帮助任务规划人员评估累积风险、改进屏蔽方案，并为意外辐射暴露制定应急措施。
加拿大核实验室还希望通过粒子加速器相关校准方法，进一步支持这项研究。地球上的生物剂量测定通常使用X射线或伽马射线校准，但太空辐射更加复杂，包含高能质子、重离子和中子等次级粒子。瓦兹奎兹博士表示，团队正在利用包括人脑类器官在内的不同生物模型，研究太空辐射引发的分子和细胞变化。
除生物剂量学外，加拿大还参与了航天机器人、健康监测和中子探测等工作。阿尔忒弥斯二号四名航天员中，加拿大航天员杰里米·汉森将成为首位前往月球附近执行任务的加拿大人。
这类研究的意义也延伸到地球。科学家对慢性低剂量辐射影响的理解，可用于关注自然背景辐射较高地区居民的健康，也可能帮助改进癌症放射治疗。瓦兹奎兹博士说，用于太空任务研究的粒子，同样出现在先进癌症治疗中;在太空中保护健康组织的经验，有望为患者治疗提供参考。
该研究由加拿大原子能有限公司(AECL)联邦核科学与技术工作计划资助。根据这一计划，加拿大核实验室在乔克河实验室开展相关项目，支持加拿大政府在健康、安全、能源和环境等领域的科研需求。
