En tur til Mars koster astronauterne en del af hjernen
Den kosmiske stråling uden for atmosfæren er så voldsom, at den formentlig vil ødelægge dele af cellerne i astronauters hjerner på vejen til Mars, viser ny forskning. Det er et stort problem i forhold til den planlagte Mars One-mission, vurderer forskere.

Det kan riste hjernen at tage en tur til Mars. Den kosmiske stråling er så kraftig, at den ødelægger hjernecellernes evne til at kommunikere, viser ny forskning.
(Foto: Colourbox)

Den private rumorganisation Mars One har planlagt at sende den første gruppe af mennesker mod planeten Mars i år 2026, hvor formålet vil være at starte en koloni. Det vil være en envejsrejse med mange udfordringer.

Nu viser en ny undersøgelse på mus, at den mængde ioniserende stråling, som astronauterne vil opleve i de syv måneder, som det vil tage at flyve til Mars fra Jorden, er nok til at ødelægge deres hjerneceller i sådan en grad, at deres mentale præstationer bliver betydeligt forringet. Forskerne bag mener, at resultatet kan generaliseres til mennesker.

Ifølge det nye studie vil astronauternes hukommelse og evne til at tage komplekse beslutninger muligvis blive så meget dårligere, at de mister evnen til at gennemføre missionen og lande rumskibet sikkert. De vil i princippet risikere at få permanente Alzheimers-lignende symptomer, advarer forskerne bag.

»Strålingen er ikke nødvendigvis noget, der stopper missionen, men det er helt klart noget, man skal overveje nøje, da det kan betyde, at astronauterne ikke kan klare opgaverne i rummet korrekt,« advarer Charles Limoli, professor på University of California, i en mail til Videnskab.dk. Han er en af forskerne bag den nye undersøgelse, som lige er blevet udgivet i tidsskriftet Science Advances.

LÆS OGSÅ: '489 danskere vil flytte til Mars'

Astronauterne kan ikke få hjælp fra Jorden

Også Mogens Tangø, overlæge på Flyvemedicinsk Klinik og Hjerteafdelingen på Rigshospitalet, mener, at der er god grund til bekymring.

»Det er jo en virkelig stor risiko for astronauterne og missionen, som man skal tage med ind i planlægningen,« siger Mogens Tangø efter at have læst forskningsartiklen.

»Tidligere har man bekymret sig om, at den ioniserende stråling øgede risikoen for udvikling af kræft, men det er helt nyt og måske endnu mere relevant at bekymre sig om strålingens ødelæggende virkning på astronauternes mentale færdigheder og beslutningskompetencer. Astronauterne er jo langt væk, og hvis der opstår et akut problem, de skal løse, kan de ikke bare ringe til Jorden, da kommunikationen måske vil tage dage.«

Hjerneceller mister evnen til at snakke sammen

Fakta

Når Mars er tættest på Jorden, er den 54.5 millioner kilometer væk, og når der er størst afstand til Jorden, er planeten 401.3 millioner kilometer væk. Temperaturen svinger mellem 14 grader celsius om dagen til minus 67 grader celsius om natten.

Et år på Mars varer 687 dage, og et døgn varer 24 timer og 37 minutter. Mars har to måner.

Kilde: Universetoday.com

Forskerholdet fra University of California udsatte en gruppe mus for ioniserende oxygen- og titanium-stråling, der skulle simulere kosmisk stråling. Strålingsmængden svarede cirka til det, astronauterne vil få efter 10-30 dage i rummet.

Efter seks uger testede forskerne så musenes evne til at lære, huske og løse et problem for at få mad, og sammenlignede resultatet med en anden gruppe mus, der ikke havde modtaget stråling. Efter det undersøgte de begge grupper af mus’ celler i hjernen og rygraden.

Resultatet viste, at:

  • Antallet af cellearme eller dendritter, der forbinder cellerne og sørger for, at de kan kommunikere, næsten var halveret i musene, som havde modtaget stråling.
     
  • De strålingsramte mus var næsten ni gange så dårlige til at lære, huske og løse udfordringer, som de mus der ikke havde modtaget stråling.

Selvom undersøgelsen er lavet på mus vil lignende effekt sandsynligvis også findes hos mennesker, der får samme type og mængde radioaktiv stråling, vurderer Mogens Tangø.

»Celler i mus og mennesker ligner meget hinanden og er også lige sårbare over for radioaktivitet. Hvis armene ud til nabocellerne er halveret, kan man ikke i samme grad tage komplekse beslutning og udregne de ting, man skal. Det kan måske sammenlignes med en computer, der bliver sat 10 år tilbage,« siger Mogens Tangø.

Ingen beskyttelse mod kosmisk stråling

Den ioniserende stråling i rummet kan altså blive et stort problem for en menneskelig mission til Mars, og desværre findes der ikke nogen beskyttelse mod strålingen endnu, fortæller Jørgen Gomme.

»Det er svært at beskytte sig imod den enorme mængde ioniserende stråling, som findes i rummet. Hvis man havde mulighed for at lægge et stort skjold uden om rumskibet, ville man måske kunne gøre det. Men rumskibet må jo heller ikke veje for meget. Lige nu er der ikke udsigter til en løsning på problemet,« siger Jørgen Gomme, lektor emeritus på Biologisk Institut ved Københavns Universitet. Han har ikke været med til at lave undersøgelsen, men har selv forsket i ioniserende strålings virkning på kroppen.

Astronauterne modtager cirka 1.000 millisievert ioniserende stråling på en tur til Mars. Det er 50 gange mere, end myndigheder accepterer for folk, der arbejder med ioniserende stråling til daglig på Jorden. Det vil ikke bare påvirke astronauternes hjerner, men også resten af astronauternes krop, fortæller Jørgen Gomme.

Strålingen vil formentligt ødelægge astronauternes øjenlinser, tarmcellerne, og det bloddannende væv i knoglemarven, så de ikke producerer nok røde blodlegemer. Det har kæmpe konsekvenser for hele kroppen at tage en tur til Mars.

Lektor emeritus Jørgen Gomme

»Strålingen vil formentligt ødelægge astronauternes øjenlinser, tarmceller og det bloddannende væv i knoglemarven, så de ikke producerer nok røde blodlegemer. Det har kæmpe konsekvenser for hele kroppen at tage en tur til Mars,« siger Jørgen Gomme.

LÆS OGSÅ: 'Hvordan påvirkes kroppen af at være i rummet?'

Mars rummer ikke liv - med god grund

Mars har samtidig ikke særlig meget atmosfære til at beskytte mod yderligere stråling, når man først er kommet derop.

»Grunden til, at vi ikke oplever samme mængde ioniserende stråling fra rummet, når vi befinder os nede på Jorden, skyldes atmosfæren og den luft, der er mellem os og rummet. Der er så stor masse i atmosfæren, at næsten alle tunge partikler bliver stoppet, inden de rammer os på Jordens overflade. Den beskyttelse eksisterer næsten ikke på Mars,« siger Jørgen Gomme.

Mars One-missionen vil dog bygge underjordiske huse på Mars, så jorden vil beskytte mod strålingen, men det vil stadig være et problem at bo på Mars, for tyngdekraften er omkring 62 procent mindre på Mars end her på Jorden.

Hvis du vejer 100 kilo på Jorden, vil du derfor veje 38 kg på Mars. Det få musklerne til at svinde ind, blodkar vil udvide sig, og du vil med tiden udvikle en række dødelige sygdomme. Det er altså ikke ligetil at planlægge en succesfuld tur til Mars, hvor mennesker ikke vil dø efter kort tid.

»Selvom det kunne være spændende, så vil jeg ikke selv have lyst til at tage en tur til Mars,« slutter Jørgen Gomme.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.