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giovedì 3 gennaio 2013

Esplorazione spaziale, maggiore rischio di Alzheimer per lunghe esposizioni ai raggi cosmici

(Immagine, credit NASA/JPL-Caltech)

NEWS SPAZIO :- Da più di 25 anni la NASA finanzia ricerche per lo studio di potenziali rischi associati al volo spaziale. L'obiettivo è capire e realizzare adeguate contromisure per pianificare missioni di esplorazione spaziale di lunga durata con equipaggi umani.

Sono fondamentalmente due le cause di problemi derivanti dalla lunga permanenza necessaria per questo tipo di missioni, l'ambiente a microgravità e la radiazione cosmica. Decalcificazione delle ossa e maggiore rischio di sviluppare tumori sono i principali rischi a cui sono esposti gli astronauti.

Oggi, un nuovo studio aggiunge per la prima volta un altro pericolo, sempre legato alla maggiore esposizione ai raggi cosmici, la possibilità cioè che vengano accelerati processi degenerativi del sistema nervoso tipici del morbo di Alzheimer.



Un nuovo studio finanziato dalla NASA e condotto dallo University of Rochester Medical Center (URMC) ha mostrato per la prima volta che una prolungata esposizione - pari alla durata di una tipica missione su Marte - a particolari particelle presenti nei raggi cosmici potrebbe accelerare il decadimento delle capacità cognitive del sistema nervoso favorendo con gli stessi effetti che mostra l'Alzheimer.

Prendiamo Marte, tipica destinazione di una missione di esplorazione spaziale a lungo termine. Durante i due viaggi verso e dal Pianeta Rosso, gli astronauti non sarebbero protetti come lo siamo noi dal campo magnetico Terrestre. Una volta lasciata l'orbita del nostro Pianeta essi sarebbero esposti ad un costante bombardamento di varie particelle radioattive.

Con opportune precauzioni ad oggi è possibile schermare il veicolo spaziale e proteggerlo dalle radiazioni associate ai brillamenti solari. Ma ci sono anche altre particelle che - ripeto ad oggi - non possono essere bloccate. Queste sono presenti a livelli molto bassi, ma più a lungo gli astronauti si trovano nello spazio profondo, maggiore ne è l'esposizione.

In questo nuovo studio i ricercatori hanno concentrato i loro sforzi per capire gli effetti provocati da una lunga esposizione ad una particolare forma di radiazione costituita da particelle con grande massa e grande carica (HZE partilces), lanciate nello spazio ad altissima velocità dall'esplosione di stelle. Queste particelle sono presenti in molte forme differenti. Per questo studio i ricercatori hanno selezionare le particelle di ferro.
Queste, a differenza dei protoni di idrogeno (che sono prodotti dai solar flares), hanno massa e velocità tali da penetrare gli oggetti solidi come le protezioni di un veicolo spaziale.

M. Kerry O’Banion, M.D., Ph.D. (professore nello University of Rochester Medical Center (URMC), Department of Neurobiology and Anatomy), autore senior della ricerca: "Poiché le particelle di ferro colpiscono con maggiore forza, è estremamente difficile da un punto di vista ingegneristico proteggersi in modo efficace. Bisognerebbe essenzialmente avvolgere un veicolo spaziale in un blocco di piombo o cemento di un metro ed ottanta".

Una parte della ricerca è stata condotto al NASA Space Radiation Laboratory (Brookhaven National Laboratory, Long Island), dove un acceleratore di particelle è in grado di riprodurre le particelle ad alta energia presenti nello spazio profondo. Alcuni animali sono stati esposti a varie dosi di radiazioni, inclusi i livelli compatibili con quanto un astronauta assorbirebbe in un tipico profilo di missione su Marte.
A Rochester poi i ricercatori, tra cui URMC graduate student Jonathan Cherry (primo autore di un articolo pubblicato nella rivista PLOS ONE), hanno valutato gli impatti biologici e cognitivi delle esposizioni. Alcuni topolini sono stati sottoposti a vari esperimenti durante i quali dovevano ricordare oggetti o particolari luoghi.

Gli studiosi hanno osservato che i topini esposti alle radiazioni avevano una maggiore probabilità di fallire i test, ipotizzandone un avvenuto danno neurologico. I loro cervelli hanno inoltre mostrato segni di alterazioni vascolari ed un più-grande-del-normale accumulo di beta amiloide, le "placche" proteiche tipiche del morbo di Alzheimer.

O’Banion: "Questi risultati indicano chiaramente che l'esposizione alle radiazioni nello spazio è in grado di accelerare lo sviluppo della malattia di Alzheimer. Questo è un altro fattore che la NASA, che è chiaramente preoccupata per i rischi per la salute degli astronauti, dovrà tenere in considerazione nella pianificazione di future missioni".

Fonte dati, URMC.

33 commenti:

  1. per chi se li chiede ancora, ecco i risultati delle sonde robotiche spedite su marte.. prima ignoravamo questi rischi.. beh..dai.. è ormai ora che gli astronauti portino su una betomiera ed incomincino a fare un'involucro in cemento di 1.80 m... hahhahhahaha, poi pensiamo a spingerlo con gli ioni..hahahha

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  2. Particelle di ferro? Forse allora può fermarle uno scudo magnetico... però occorre prima portare su e realizzare un reattore a fusione spaziale compatto

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    1. Claudio Costerni4 gennaio 2013 15:10

      Uno scudo protettivo come probabilmente hanno già gli altri che viaggiano nel cosmo, e che forse non sono dei terrestri.
      Reattore a fusione spaziale...?
      Livio, vuoi dire "a fusione" ... nello spazio, o che altro?

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    2. Nono, un reattore che fonde lo spazio :-)) Ovvio che si

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  3. Nel senso che andranno su Marte ma non si ricorderanno più come tornare, magnifico!

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    1. aahahahaaaahh così poi nel futuro potranno dire che c'è vita su marte :)

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  4. Spero che la scienza in un futuro non molto lontano possa risolvere questo problema

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  5. Per ogni problema c'è sempre una soluzione :)

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  6. Infatti, anzi, per meglio dire.. per raggiungere uno scopo, c'è sempre un problema pronto a giustificarlo...
    Ecco la notizia che portera'gli USA sulla Luna prima di cinesi e russi.
    Ovvero l'unico luogo fuori dalle fasce di Van Allen raggiungibile in 3 giorni e colonizzabile in "low risk" con basi schermate grazie all'elaborazione del materiale locale... O addirittura sotterranee, ovviamente in attesa di migliori soluzioni.
    ;)
    Giorgio

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  7. Claudio Costerni4 gennaio 2013 21:36

    Giorgio, come avevamo detto recentemente in questo blog, negli attuali programmi degli States non c'è scritto andiamo sulla Luna, o nemmeno ritorniamo sulla Luna, e quindi niente colonizzazione per ora.
    Vedremo se cambieranno gli intenti in seguito, con i nuovi presidenti che verranno dopo Obama.

    Ci sono altre direzioni da seguire e Punti da raggiungere, nelle loro priorità, senza però escludere del tutto qualche "toccata e fuga", o poco più se necessario, sul suolo del nostro satellite, sulla faccia nascosta.

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  8. No claudio invece nei programmi spaziali americani c'é proprio scritto che si torna sulla luna; ma non solo nei libri nasa (Orion etc), ma anche in quelli delle società private sponsorizzate dalla nasa, Golden Spyke, Deep Space Expeditions, SpaceX etc; se a ciò aggiungi gli annunci di cinesi e russi, entro il 2020 dovremmo assistere a una diecina di capsule manned atterrare sulla luna

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    1. "No claudio" é proprio pocchioso; sarebbe stato meglio un "da quello che so io" però oramai la frittata é fatta ma claudio non é permaloso. Siamo tutti pane al pane e vino al vino, no? :-)

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    2. Claudio Costerni5 gennaio 2013 01:15

      L'ho mangiata ieri la frittata.

      No non sono permaloso, se non ho dovuto mangiare ... ricevere troppe torte in faccia allo stesso tempo.
      Forse troppo sensibile, alle volte.
      Invece preferisco chi a ragion veduta mi corregge, e gli sono grato, nessuna frittata Livio. :) :-) ...!

      Nominando gli States, in realtà pensavo esclusivamente alla NASA.
      Mi devo ancora abituare ai nuovi sviluppi...

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  9. Claudio, la portata di questa scoperta, visto il peso che ha sotto l'aspetto della salute mentale e della sopravvivenza a lungo termine nello spazio profondo, e'tale da mettere in discussione tutti i programmi di esplorazione attualmente in fase di sviluppo, inducendo inevitabilmente a rivedere gli obiettivi stabiliti in precedenza, e queste sono discussioni che inizieranno all'interno delle agenzie spaziali gia'da ora, senza aspettare il successore di Obama.
    Il fatto che nei programmi USA non si parla di colonizzazione lunare e'risaputo, proprio per questo la cosa verra'rimessa in discussione.

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    1. Claudio Costerni5 gennaio 2013 01:45

      Attendiamo fiduciosi...
      Vorrei sapere quanto degli studi fatti sui topolini, in questo caso sia trasferibile agli uomini che sono oltretutto più grandi.

      Antiossidanti, vit E, EPA & DHA, ecc. sono stati aggiunti alla dieta di quei poverini?

      Sergio, mi ero accorto già prima, lo dico qui ed ora, tanto tu mi vedi comunque.

      Beta che cosa? Dagli un'occhiata per favore.

      ... Amiloidi.

      Le mie lodi a questo bel blog!

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    2. Grazie Claudio, questi errori di battitura sono campioni di mimetizzazione :-)

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    3. Claudio Costerni7 gennaio 2013 04:17

      Già, sono campioni quasi come certi animaletti che si mimetizzano nell'ambiente in cui vivono.

      Nella foresta hanno la possibilità di assumere le sfumature e le macchie di colore con forme sorprendentemente simili, se non uguali a quelle della vegetazione e del terreno che li circonda.
      Alcuni hanno gambette che sono come i rametti degli alberi, il corpo disegnato come sassolini e foglie.

      Hanno l'abilità di spostarsi un pò avanti, un pò indietro e di lato, danzando ritmicamente come i rami mossi dal vento e possono sfuggire alla vista dei predatori.

      Sembrano animati dagli artisti di Walt Disney, ma qui, se non andiamo in letargo per favorire la ricerca scientifica, gli animatori siamo noi!

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  10. Hai ragione Livio in effetti nel programma Orion esiste una parte dedicata alla Luna ma sai che era stata un bel po'ridimensionata, mentre i privati USA stanno guardando con molto interesse alla Luna, come anche i russi ed i cinesi, che non ho citato esplicitamente nel rispondere a Claudio.

    Giorgio

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  11. A proposito dei privati USA verso la Luna, questo e'di 24 ore fa:

    http://www.nasaspaceflight.com/2013/01/golden-spike-northrop-grumman-lunar-lander/

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  12. E' molto interessante notare lo scrupolo e l'analisi profonda dei rischi da danno da radiazioni che gli scienziati Nasa stanno valutando a fondo, prima di ipotizzare future missioni umane nello spazio.
    Qui invece sulla Terra, se si decide di realizzare una centrale nucleare,nel vostro giardino di casa, di solito spunta un Tizio in giacca e cravatta,seguito da un altro Tizio in camice bianco, che con enorme spreco di aggettivi, ti spiegano che la centrale e s-i-c-u-r-i-ss-i-m-a...e le radiazioni non sono affatto dannose perche' si usano proprio per curare il cancro.

    Non riuscirei a spiegare ad un alieno la natura umana neppure con un miliardo di parole.

    Scusate il post.....oggi ho un umore pessimo!

    Daniele

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  13. vediamo cosa sa fare la nuova capsula dei russi, a detta loro, oltre che a portare roba sulla stazione, è in grazo di fare la trasvolata ed atterrare sulla luna, dipende da come viene equipaggiata..

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  14. Forse è più facile cercare di aumentare la velocità della "astronavicella"*_* riducendo cosi i tempi di esposizione, piuttosto che schermare con pesanti strutture di difesa...


    Ma le nanotecnologie potranno aiutare a fare scafi polarizzati?? deviando cosi gli sciami particellari?? Un pò come fanno i metamateriali con le onde elettromagnetiche che vengono deviate dal materiale e non assorbite??( se ho capito bene...)

    Un'altra alternativa è secondo me, mettere gli astronauti in piccole capsule ultraschermate inducendogli il coma o stato vegetativo..., una sorta di letargo!
    Oggi i medici possono tenere in vita per anni persone che non muovono più un muscolo e dalle funzioni celebrali compromesse irrimediabilmente, ma nel caso degli astronauti potrebbero facilmente risvegliarli!
    Sarebbe necessaria a questo punto una piccola centrifuga per limitare la perdita ossea, dentro la quale posizionare le capsule.
    Qualcosa del genere si vede in 2001 odissea nello spazio:
    http://www.youtube.com/watch?v=ldLPFF6tuVM

    Cosa ne dite sarebbe una fattibile soluzione, oppure vago ancora nella fantascienza???

    By Simo

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  15. Claudio Costerni6 gennaio 2013 02:36

    Mamma mia Symo, che tremenda alternativa, mi sembra che così il viaggio diventerebbe una lunga tortura, un'altro film.

    Nella centrifuga io ci metterei delle provette per fare altri esperimenti.
    Negli anni antecedenti al Programma Gemini, nella centrifuga ci mettevano gli astronauti per capire cosa succedeva al fisico sottoposto a forti accelerazioni e se troppi G potevano avere qualche immediata conseguenza sulla capacità di comando, di pensiero, sulla pressione arteriosa, sul sistema muscolare e nervoso, sull'equilibrio, ecc.
    Il test durava qualche minuto.

    Se la centrifuga andasse piano forse alla lunga non infeltrirebbe quei "capi delicati" che poi si potrebbero rivitalizzare, ma a metterli in una sorta di sospensione vitale, ammesso che sia un'azione fattibile, dovrebbe già rallentare i processi chimici al punto che non sarebbero necessarie altre procedure durante il viaggio.
    Rallentamento vegetativo.
    Suona meglio di coma e di stato v.
    Questi ultimi due sono quasi sinonimi di danno cerebrale e nervoso irreversibile.

    Non so cosa stanno facendo nei laboratori a livello di ricerca di nuovi materiali, ma mi pare che se quelle radiazioni passano indenni centimetri di cemento non si possa realizzare una sorta di schermo polarizzante sottile che devii quei raggi anziché farli passare.
    Sempre che non si riesca a fabbricare un nuovo materiale sufficientemente impermeabile a questo.

    La parola passa alla "ricerca pura".

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  16. Aaaaaa...la forza delle parole^_^,
    appena pubblicato il commento precedente mi sono venute in mente altre parole, come:
    Stato di quiescenza o di vita latente, ipotermia, criostasi o animazione sospesa..riduzione dell'attività metabolica!

    Il letargo è una possibilità naturale in molti mammiferi, e gli scienziati l'hanno indotto in quei mammiferi, si sa come funziona e che dipende da un ormone prodotto da una ghiandola...
    La ricerca in questo campo è attiva e chissà che non dia presto risultati che permettano anche a noi umani di ..zzzz...a lungo senza effetti collaterali^.^

    By Simo

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  17. Mhhh...mumble,mumble,mah,boh,bah,....
    dunque, ammettendo di riuscire a mettere in coma vegetativo, ma senza conseguenze al sisitema nervoso,e anche ammettendo di mantenere la densita' ossea degli astronauti,al risveglio,avrebbero cmq perso il tono muscolare, tutti i muscoli sarebbero pressoche' da riabilitare.
    Probabilmente non riuscirebbero neppure a parlare,ne amuoversi,o camminare.
    Credo che bisogna schermare proprio fisicamente,l'astronave, o generare intorno ad essa un campo elettromagnetico.
    Si potrebbe pero' prendere due piccioni con una fava.
    Creare un modulo che roteando crei una forza di gravita' artificiale all'interno, e usare la stessa rotazione per generare un campo magnetico attorno all'astronave.
    Rimane pero' un problema di fondo....il peso !!!!

    Daniele

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    1. Ricordate una cosa.. (ho visto un documentario affascinante..)..la formula E=MC2 ci dice che la gravità e la massa si possono relazionare con la luce.. quindi chissà se in un futuro non potremo creare gravità artificiale e campi magnetici protettivi utilizzando il laser per esempio.. Per ciò che riguarda i beta-amiloidi ho letto di studi in fase avanzata di farmaci per inibire la proliferazione di tali sostanze,in ottica di cura dell'Altzeimer.. comunque.. io ritengo che trovare un modo per viaggiare più velocemente nello spazio risolverebbe molti problemi,incluso questo.. e... buon anno a tutti!!!

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    2. Beh Daniele, gli orsi quando si risvegliano dal letargo non sono certo in forma ma non hanno bisogno di nessun veterinario per riprendere le normali funzioni vitali ed il tono muscolare verrà ristabilito in breve tempo, ovviamente non deve mancare ne il cibo ne la possibilità di fare movimento fisico per ristabilire il tono muscolare!
      Diciamo che vicino alle capsule faremo trovare cibo in abbondanza e una mini palestra da usare per recuperare un pò la tonicità in attesa delle attrezzature più specifiche ed efficienti che troveranno nei moduli abitativi sulla superficie marziana!!

      Una soluzione prima o poi verrà trovata, spero solo di esserci ancora, magari per dire trionfante "avevo ragione io...LETARGO!!!", per poi subito dopo schiattare con il sorriso sulle labbra^_^!

      By Simo

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    3. Simo, il tuo ragionamento non fa' una grinza.
      Ne fa due !
      Ahahahha (scherzo)
      A parte rare eccezzioni l'orso non e' un essere umano! scherzo. Seriamente,pero'l'orso si e' evoluto per sviluppare il letargo, e non solo,la sua genetica gli permette di rallentare i battiti cardiaci e sopravvivere per lungo periodo senza mangiare durante il letargo.
      E qui sorge un altro problema, l'uomo non dispone di tali riserve di grasso per letargare.
      Se prendiamo esempi in natura ce ne sono di validi ma l'uomo non e' programmato geneticamente per tali performance.
      Ed esempio la Rana sylvatica rimane letteralmente congelata (dura come un sasso) arrivando ad una temperatura di -3/-9 °C !!! per poi sconglelarsi e ripartire durante il periodo caldo.
      Ma cio' non vuol dire che si possa applicare ad un essere umano.
      Per venirti incontro cmq io non dico che una specie di letargo per i lunghi viaggi spaziali e' assolutamente impossibile, pero' allo stato attuale non e' praticabile, chissa' in un lontano futuro.
      Bisogna pero' mettere in conto che forse quando l'animazione sospesa sara' praticabile, non sia divenuta non necessaria a causa dello sviluppo della velocita delle nuove astronavi.
      Riguardo ai tempi forse i nostri pro,pro nipoti (forse ,ma forse)

      Daniele

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    4. Interssante anche la visione di Ale, ma credo che la "pecca" sia la quantita' di energia necessaria, poiche' i fotoni
      generati hanno massa infinitesimale occorrerebbero laser di non so quale generazione per produrre cosi tanti fotoni da generare una "massa gravitazionale" e chissa' che l'energia necessaria non sia infinita, e qui forse il "cerchio si chiude" visto che per avvicinarsi alla velocita' della luce la massa diventa infinita, e forse di conseguenza per generare una "massa fotonica" di tale ampiezza l'energia necessasia non diventi anche'essa infinita. Cmq forse per generare uno scudo magnetico e un campo gravitazionale, non ci vorrebbe' energia infinita, ma cmq una potenza di certo non indifferente.
      Almeno credo...visto che non si finisce mai di imparere.

      Daniele

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  18. Claudio Costerni6 gennaio 2013 18:49

    Giusto, questo mi piace, mi sa che in letargo ci è finito anche Sergio...

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  19. Ecco la soluzione

    http://www.corriere.it/ambiente/13_gennaio_08/spazio-rifiuti-scudi_eaa260ae-597b-11e2-bf1c-a7535a9f5f63.shtml

    Personalmente ho forti dubbi che con la plastica si possano schermare le radiazioni presenti nello spazio.A quando i reattori nucleari di plastica?Eheh

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  20. Claudio Costerni10 gennaio 2013 02:04

    Ho letto l'articolo.
    Nemmeno io capisco che peso possa avere la plastica in questo.
    Forse dovrei mettermi a studiare un pó di fisica delle particelle.
    E se fosse uno strafalcione linguistico, una traduzione sbagliata?

    Invece adesso forse ho capito cosa potrebbero essere quei punti luminosi attorno alla Soyuz che avevamo visto poche settimane fa, nel precedente volo, durante il rientro nell'atmosfera: i rifiuti degli astronauti che bruciano con il calore dell'attrito.

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