Quali sono gli effetti delle radiazioni cosmiche?

Per poter guardare senza pericolo un’eclissi solare, basta dotarsi di un paio d’occhiali. Ma cosa succede se le radiazioni emesse si presentano in maniera decisamente più cospicua e penetrante? In che modo si potrebbero proteggere gli astronauti quando vengono colpiti dalle radiazioni cosmiche?

Negli ultimi anni sono stati realizzati numerosi studi per analizzare i possibili pericoli per gli astronauti: il Programma di Ricerca Umana della NASA, per esempio, continua a lavorare per comprendere gli effetti dei raggi cosmici sulla biologia umana. Attualmente le agenzie spaziali, come misure di precauzione, hanno ridotto il tempo massimo che un uomo o una donna può trascorrere nello spazio, in modo da mantenere basso il rischio di effetti dannosi delle radiazioni. Tali misure, tuttavia, non si adeguando in modo assai consono all’obiettivo finale delle missioni spaziali: raggiungere il Pianeta Marte, cosa che implicherà un viaggio decisamente più lungo di quelli mai fatti fino ad ora ed esposizione a radiazioni mai prima riscontrate da essere umano.

Gli effetti devastanti delle radiazioni cosmiche sono molteplici: possono alterare il sistema cardiovascolare, danneggiare il cuore, indurire e restringere le arterie (portando a malattie cardiovascolari), possono ostacolare la neurogenesi (il processo di formazione di nuove cellule) e come ultimo, ma non per importanza, potrebbero facilitare la formazione di tumori.

IPOTESI DI UN VIAGGIO VERSO MARTE

L’unità di misura relativa alle radiazioni è il RAD, un’unità di misura della dose assorbita di radiazione. Per calcolare il danno provocato dalle radiazioni viene utilizzata un’altra unità di misura, il REM. Esaminiamo nel dettaglio le reazioni del corpo umano ai diversi valori di REM:

• 15-50 REM: Cambiamenti nei leucociti del sangue;
• 100 REM: Valore soglia per vomito e diarrea;
• 150 REM: Valore soglia per la letalità
• 320 REM: 50% di mortalità
• 480 REM: Mortalità anche con le migliori tute possibili.

Attualmente la NASA adotta come limite di sicurezza per gli astronauti circa 50 REM all’anno; se volessimo, tuttavia, ipotizzare le conseguenze di un viaggio verso Marte, avremmo all’incirca questi valori:

• 180 giorni per andare: 13 REM
• 500 giorni su Marte: 13 REM
• 180 giorni per tornare: 13 REM

Per un totale di 39 REM “spalmati” in due anni.

DIFESE CONTRO LE RADIAZIONI COSMICHE

Come accade ogni volta, non c’è problema che non venga affrontato con rapidità ed efficienza: i ricercatori della NASA, per esempio, stanno studiando nuovi farmaci e sperimentando nuovi materiali da utilizzare come schermo contro le radiazioni sia per i  veicoli di trasporto, che per le tute spaziali.

Ovviamente anche l’Italia non manca di far sentire la sua voce tramite gli esperimenti dell’ASI: inclusa nella missione VITA di Paolo Nespoli, troviamo l’esperimento PERSEO, un dimostratore tecnologico “indossabile”, in forma di giacca (composta internamente di acqua), che l’astronauta può indossare per mitigare gli effetti nocivi della radiazione cosmica.

SIMULAZIONI IN LABORATORIO

Alcuni gruppi di ricerca hanno iniziato a indagare possibili soluzioni per prevenire i rischi legati alle radiazioni spaziali, in particolare per quanto riguarda lo sviluppo di tumori. Tra questi c’è il laboratorio di Michael Weil al Cancer Center dell’Università del Colorado, che ha simulato in un acceleratore alcuni tipi di radiazioni che ritroviamo nello spazio e ne ha valutato gli effetti cancerogeni. Tali esperimenti hanno riscontrato che questo tipo di radiazione presenta una forte incidenza nello sviluppo di tumori, anche se va tenuto conto che, in questo esperimento, sono presenti concentrazioni molto più forti  rispetto a quelle presenti nello spazio.

Spiega Vittorio Cotronei, medico e ricercatore tecnologo dell’Agenzia Spaziale Italiana:

Gli acceleratori di particelle sono l’unico modo che attualmente abbiamo per valutare gli effetti di alcuni tipi di radiazioni che incontriamo nello spazio al di fuori della fascia protettiva dell’atmosfera.  Parliamo delle radiazioni cosmiche e in particolare degli ioni ad alto numero atomico ed energia. Non abbiamo esperienze dirette su questo tipo di radiazioni e le simulazioni vengono appunto fatte a Terra negli acceleratori per verificarne gli effetti, ad esempio, su cellule o tessuti. I tre elementi chiave e limitanti di una missione spaziale sono il sostentamento, la microgravità e appunto le radiazioni. Queste ultime costituiscono l’incognita maggiore. E se realmente vogliamo andare su Marte occorre non solo approfondire e intensificare lo studio dell’effetto dell’esposizione alle radiazioni cosmiche ma anche realizzare adeguate contromisure, siano esse fisiche o chimiche, che ne limitino le conseguenze.

Fonti:

• asi.it