Marsreizigers kunnen psychische problemen krijgen van kosmische straling

Astronauten op toekomstige missies naar Mars zouden wel eens serieuze last kunnen hebben van straling. De hoge stralingsniveau's kunnen zorgen voor cognitieve stoornissen als angst, benauwenis en nervositeit. Straling kan ook een slecht effect hebben op besluitvaardigheid van de astronaut. Dat blijkt uit onderzoek gepubliceerd in Scientific Reports.

Onderzoekers hebben de effecten van ruimtestraling getest bij knaagdieren en zij hebben geconcludeerd dat "een missie naar Mars voor onvermijdelijke blootstelling aan straling zorgt. Deze stralingsniveau's zorgen bij knaagdieren voor cognitieve stoornissen en deze effecten zijn ook zeer mogelijk bij astronauten die deelnemen aan langdurige ruimtereizen."

Voor astronauten die naar het Internationale Ruimtestation reizen - en daar vaak maanden lang verblijven- zijn de effecten te verwaarlozen want de Aarde wordt beschermd door de magnetosfeer.

Pas als astronauten dieper het zonnestelsel in trekken krijgen ze last van negative stralingseffecten. De astronauten die in een lage baan rond de aarde (LEO) afleggen blijken ook al last te hebben van ruimtestraling. Eerder publiceerde Scientific Reports een paper dat een verband legde tussen hart- en vaatziekten van de Apollo-astronauten en ruimtestraling.

Dit nieuwe onderzoek laat zien dat kosmische straling waarschijnlijk een grote impact kan hebben op toekomstige Marsastronauten. "Terwijl NASA een missie naar Mars plant, zullen astronauten onvermijdelijk blootgesteld worden aan lage fluctuaties van hoog geladen en geïoniseerde kernen," zeiden de onderzoekers. "Deze bepalen het spectrum van kosmische straling."

Het onderzoek werd geleid door onderzoekers van de Afdeling Straling en Oncologie van de Universiteit van Californië, Irvine en dezelfde afdeling bij de Medische School van Oost-Virginia. Zij hebben de gevolgen van blootstelling aan kosmische straling bij muizen getest. Nadat de muizen twaalf weken werden bestraald kregen ze taken. De onderzoekers stelden na die tests dat straling "Een echte en unieke bedreiging [is] aan de integriteit van de neurale bedrading in ons brein."

Galactische kosmische stralen bestaan uit hooggeladen deeltjes. Bij de aarde worden die deeltjes weggekaatst door de magnetosfeer. De deeltjes zijn zó energiek dat ze de romp van een ruimteschip makkelijk doordringen om zich daarna in lichaamsweefsel te vestigen.

NASA doet al wel onderzoek naar hoe ze het beste met ruimtestraling om kunnen gaan. Ze hebben al een aantal oplossingen. Bijvoorbeeld een speciale ruimte in het schip waar astronauten kunnen schuilen voor zonnevlammen en kosmische straling. Een andere oplossing zijn plaatselijke elektrische of magnetische velden rond het ruimteschip, deze velden zouden een soort beschermende bubbel kunnen vormen rond het schip.

Elon Musk was in zijn presentatie minder duidelijk hoe SpaceX dit probleem gaat oplossen. "Mensen hebben het vaak over straling, maar ik denk niet dat het zo'n groot punt is," zei Musk. Hij suggereerde dat er wellicht een grotere kans op kanker is voor de reizigers, maar dat een waterpilaar ze wel zou kunnen beschermen.

Maar het probleem reikt verder dan alleen het ruimteschip. Mars heeft geen magnetosfeer zoals de aarde. Op het Mars oppervlak is er nauwelijks bescherming tegen straling, en de astronauten zouden daar permanent onder vuur liggen.

Onderzoekers proberen nu een acceptabel stralingsniveau vast te stellen. Hoewel ze voor dit onderzoek knaagdieren gebruikten, is er volgens de Irvine geen reden om te denken dat de neuronen in knaagdierbreinen anders werken dan die van mensen. "Het is dus aannemelijk dat mensen, net als muizen, schadelijke neurocognitieve effecten zullen ondervinden."