Bariera (nie) do pokonania

Szczególnym wyzwaniem są dziś misje na Marsa, a towarzyszy im poważny problem. Dawka promieniowania przypadająca na astronautę w czasie całej jego kariery w obecnych czasach wynosi ok. 1 tys. milisiwertów, natomiast podróż na Marsa w jedną stronę to już około 660 milisiwertów. Narażenie na tak silne promieniowanie prowadzi do niekontrolowanego podziału komórek, czyli do rozwoju nowotworów. Jest to problem, z którym będą musieli się borykać przyszli kolonizatorzy kosmosu, warto więc inwestować w rozwój badań w tym kierunku. Obecnie dostępne sposoby ochrony przed szkodliwym wpływem promieniowania są wyjątkowo ciężkie, co ogranicza ich zastosowanie, a w kosmosie każdy dodatkowy kilogram ładunku to ogromne koszty.

Kosmiczne laboratorium

Specjalna nanosatelita opracowana przez dr Jakuba Mielczarka wraz z dr Adamem Zadrożnym z Narodowego Centrum Badań Jądrowych oraz Anną Kornakiewicz z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego umożliwi hodowlę w kosmosie komórek nowotworowych i obserwowanie ich zachowania pod wpływem związków przeciwnowotworowych.

Kosmiczna hodowla komórkowa będzie miała objętość zaledwie około jednego centymetra sześciennego. – Po zaaplikowaniu danego farmaceutyku będziemy obserwowali, jaka jest reakcja komórek nowotworowych przy podniesionym poziomie promieniowania. Porównamy ją z reakcją leczonej w ten sam sposób referencyjnej kolonii komórkowej na Ziemi – tłumaczy dr Jakub Mielczarek. Całą hodowlę komórek nowotworowych będzie można obserwować dzięki czujnikom umieszczonym w nanosatelicie. Projekt będzie możliwy dzięki technologii CubeSat – małym satelitom, zbudowanym z kostek o objętości 1 litra i powszechnie już dziś używanym mini-laboratoriom, nazywanymi przez naukowców "układami lab on a chip". Połączenie tych dwóch technologii umożliwia zminimalizowanie ceny misji.

Misja na Marsa

Wizja pierwszych leków przeznaczonych dla kosmonautów wybiega nieco w przyszłość. Do niedawna leki chroniące przed tak silnym promieniowaniem nie były potrzebne. Loty były dość krótkie, a u kosmonautów, którzy dotychczas opuszczali Ziemię, czas ekspozycji na promieniowanie kosmiczne nie był więc tak długi, jak ten, który czeka przyszłych zdobywców Marsa. Dodatkowo przy małych odległościach od Ziemi kosmonautów ochrania ziemskie pole magnetyczne. – Teraz mówimy o zupełnie innych skalach czasowych i znacznie odleglejszych misjach w kosmosie: poza niską orbitę ziemską, na Marsa, które mogą trwać latami. Jednym z najważniejszych zadań podczas przygotowywania takich misji będzie zapewnienie astronautom odpowiednich środków farmaceutycznych. Dzisiaj są one po prostu niedostępne, a bez odpowiednio sprofilowanych farmaceutyków trudno sobie wyobrazić misje załogowe na Marsa – mówi dr Mielczarek. Zdaniem naukowca zapotrzebowanie na takie rozwiązania będzie rosło tak samo, jak będzie rosła liczba osób obecnych w przestrzeni kosmicznej. 

Ten temat poruszaliśmy także na jednym z naszych vlogów.