En partikelaccelerator för att göra rymdfärder säkrare. Kredit:GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH/Jan Michael Hosan 2018
Det är lite känt om effekterna av rymdstrålning på människokroppen. Astronauter kan inte se eller känna det, ändå utgör de höga doser de utsätts för utanför jordens kokong hälsorisker för resor till månen och Mars. För att hjälpa till att undersöka och ta reda på mer, Europeiska forskare kan nu accelerera atomer nära ljusets hastighet för att lära sig att skydda astronauter.
Rymdstrålning passerar genom materia och penetrerar människokroppen. Energetiska partiklar påverkar levande vävnader, försämrar cellers normala funktion och till och med dödar dem. En astronaut på ett uppdrag till Mars kan få stråldoser upp till 700 gånger högre än på vår planet.
Denna typ av strålning är ett stort bekymmer för rymdorganisationer - den ständiga beskjutningen av kosmiska strålar kan skada besättningar och äventyra ett uppdrag.
"Strålningsrisken kännetecknas av hög osäkerhet och avsaknad av motåtgärder. Vi behöver veta mer, " säger Jennifer Ngo-Anh, ESA:s teamledare för mänsklig forskning, biologi och fysik.
Strålningsskador på människokroppen sträcker sig till hjärnan, hjärta och centrala nervsystemet.
ESA öppnar dörrarna för forskning om de biologiska effekterna av rymdstrålning. Experiment bör undersöka stråldoser som astronauter kan klara av samtidigt som de är säkra från cancer eller andra degenerativa sjukdomar under och efter ett uppdrag.
Forskare uppmuntras att undersöka strålningsrisker och hur man kan stoppa dem med rätt motåtgärder.
Rymdrisker – Strålning. Kredit:European Space Agency
Accelererande kunskap
ESA erbjuder tillgång till en högenergiaccelerator för att återskapa kosmisk strålning genom att "skjuta" atompartiklar till hastigheter som närmar sig ljusets hastighet.
Experiment kommer att äga rum vid GSI-acceleratoranläggningen i Darmstadt, Tyskland, också känd för upptäckten av sex kemiska grundämnen och utvecklingen av en ny typ av tumörterapi med jonstrålar.
Denna anläggning har sett 36 experiment som bombarderar celler och material med strålning för att ta itu med effekterna av rymdstrålning. Acceleratorn kommer att vara värd för en workshop i september för forskare som är intresserade av dess potential.
Resultaten från dessa studier är inte enbart utrymmesbundna. "Denna forskning kan bidra till att bättre bedöma riskerna med joniserande strålning på jorden och förbättra laddade partikelterapi för onkologiska patienter, säger Jennifer.
SIS-18-ringacceleratorn kan skjuta joner mot mål inklusive biologiska celler, återskapa kosmisk strålning. Att analysera hur jonerna interagerar kommer att hjälpa uppdragsdesigners att utveckla nya sätt att minimera riskerna med kosmisk strålning. Jonerna accelereras med magneter till 90 % av ljusets hastighet, eller 270 000 km/s. Den här bilden visar ett stråldiagnoselement, vilket gör det möjligt för forskare att analysera formen på jonstrålen när den passerar igenom. Kredit:Gabi Otto/GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH