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美国宇航局团队开发技术以保护国际空间站免受辐射风险

2021-08-24 15:52          宇宙射线伽马射线辐射监测


华盛顿: 美国宇航局的一组研究人员开发了一种技术,可以预测国际空间站 (ISS) 上未来探索任务的辐射风险。

空间辐射来自三个主要来源:被困在地球磁场中的粒子、太阳耀斑期间射入太空的粒子以及起源于我们太阳系外的银河宇宙射线。

发表在《自然-科学报告》杂志上的国际空间站宇航员的 ISS 医学监测研究结果表明,宇航员的 DNA 对地球上辐射暴露的敏感性如何可以预测他们在太空飞行过程中 DNA 的反应(通过他们的染色体变化来衡量)。

“我们想知道是否有可能检测和测量宇航员身体中的辐射暴露损伤,以及是否存在基于年龄、性别和其他可以在进入太空之前测量的因素的差异,”资深科学家说。来自美国宇航局休斯顿约翰逊航天中心的吴红璐。

“我们希望使用这些测量来帮助开发和比较保护宇航员免受辐射的方法,”吴在周五的一份声明中说。

该研究涉及三个关键测量。在宇航员飞往空间站之前,研究人员检查了他们的血细胞,以评估他们的基线染色体状态,以此来衡量未来的任何变化。

这些血液样本有意暴露于地球上的伽马射线辐射,以测量它们的细胞积累染色体变化的难易程度。

这项测量确定了每位宇航员对辐射的固有敏感性。

最后,在宇航员完成任务返回后,研究小组再次从这些人身上采集血液样本,以评估他们的染色体改变水平。

Feiveson 说:“开发一种统计方法来分析所有血液样本,以确定宇航员飞行前的辐射敏感性水平是否真的在预测他们的太空飞行引起的染色体改变方面发挥了作用,这是一项有趣的挑战。”

在分析数据后,研究人员发现年长的机组人员基线染色体不规则水平更高,与年轻的机组人员相比,年长的宇航员的血细胞对发生染色体改变更敏感。

结果显示:“根据地面伽马辐射确定,具有较高固有敏感性的机组人员在飞行后的血液样本中更有可能看到他们的染色体发生更高水平的变化,”结果显示。

与基线水平较低的宇航员相比,在飞行前血液样本中表现出较高基线染色体变化的个体往往对发生额外的染色体变化更敏感。

“研究结果表明,如果年龄较大的宇航员确实对辐射更敏感,那么他们染色体改变的风险可能更高,”吴说。

年轻的宇航员被认为比年长的宇航员更容易受到空间辐射暴露导致的长期健康后果的影响。

这部分是因为年轻宇航员的剩余寿命更长,并且可能活得足够长,以致于因辐射暴露而患上癌症;通常在辐射暴露后需要 5 到 20 年或更长时间才能发生癌症。

NASA 的人类研究计划旨在开展医学对策领域的研究,例如药物和早期疾病检测技术,以帮助减轻空间辐射暴露的后果。


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