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| Torso com sangue humano, mais órgãos internos de borracha se misturam a sensores para medir radiação do espaço e seus danos em humanos - Credit-Science@NASA |
Fred e Matroshka - Bonecos com sangue humano estudam efeitos da radiação espacial
Por Marise Jalowitzki
04.fevereiro.2012
http://compromissoconsciente.blogspot.com/2012/02/fred-e-matroshka-bonecos-com-sangue.html
Eles são dois "irmãos". Matroshka foi criada pela Agência Espacial Européia (ESA) e Fred, pela NASA. Desde 2009 eles são submetidos a testes para medir o nível de radiação que um corpo humano poderia aguentar no espaço, e quais os efeitos colaterais, incluindo doenças e letalidade.
De que são feitos os Bonecos-Astronautas
São Bonecos sem braços e sem pernas, torso - tronco e cabeça - um manequim envolto em bandagens, parecendo uma múmia. Repletos de fios e sensores, os órgãos internos são feitos de plástico e o sangue que corre nas veias é humano.
Fosse um tempo atrás seria considerado filme de terror. Hoje, recebe divulgação em respeitáveis revistas do mundo todo.
Os Torsos Phantom são feitos de um plástico especial que imita a densidade do corpo humano, cortado horizontalmente em 35 camadas de uma polegada. Nestas camadas, os pesquisadores incorporaram um total de 416 dosímetros de cristais de lítio, com o objetivo de medir a quantidade de radiação acumulada em um determinado ponto do corpo durante o experimento.
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| Fred e Matroshka - Interior do laboratório em Brookhaven - Credit-Science@NASA |
Matroshka já passou quatro meses na Estação Espacial Internacional
Matroshka já passou quatro meses na Estação Espacial Internacional, recebendo feixes de prótons de alta-energia contra a réplica de um tronco humano, simulando um ambiente de fortes tempestades solares e intenso bombardeamento por raios cósmicos. Agora, os cientistas aprofundam seus estudos sobre a radiação do espaço e seus efeitos colaterais, como o risco de contrair leucemia e outras doenças, e de como o DNA é afetado.
"Colocamos células sanguíneas em pequenos tubos no interior do estômago e em alguns lugares da medula óssea", disse Francis Cicinotta, cientista chefe do Programa de Radiação do Centro Espacial Johnson, da Nasa. "Uma das questões é conhecer quais são as partes menos blindadas da medula".
Os experimentos anteriores, efetuados com astronautas (normais), consistiram em expor seus corpos a baixos índices de radiação, permitindo, após, que fossem reparadas ou substituídas as células danificadas. Quando em exposição real, fora da atmosfera, a imprevisibilidade toma conta, já que a exposição a elevados níveis de radiação pode levar horas.
O tempo de exposição à radiação é importantíssimo, já que uma dose de radiação recebida em um curto espaço de tempo é bem mais danosa do que a mesma radiação recebida ao longo dos dias.
No caso de Fred e Matroshka, como bonecos, a situação é bem mais confortável. Mesmo expostos a doses crônicas ou até mesmo letais, basta uma transfusão de glóbulos vermelhos para retornar ao estado original.
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| Fred e Matroska - Esquerda - ISS Ciência Officer John L. Phillips posa para uma foto ao lado Matroshka, Torso Fantasma da ESA. À Direita- sensores de radiação são incorporados em 36 fatias diferentes do Torso Phantom - Credit-Science@NASA |
Trajes espaciais que analisam a quantidade e os danos
Para desenhar os trajes espaciais, veículos e habitats com blindagem suficiente para manter os astronautas em segurança, os cientistas da missão precisam saber o quanto de radiação - e de que tipos - os astronautas podem realmente absorver.
O tipo mais perigoso de radiação até agora observados são os raios cósmicos galácticos (GCR), núcleos atômicos, alguns tão pesados quanto átomos de ferro, acelerando-se quase à velocidade da luz por supernovas distantes.
Por causa de sua alta velocidade, alta massa, e carga elétrica positiva, as partículas de GCR podem causar danos tremendos para as células de uma pessoa. E os tradicionais equipamentos de proteção contra radiações, usados até agora pelos astronautas, não servem para detê-los.
"O que mais importa é a quantidade de radiação que realmente atinge os órgãos vitais de uma pessoa," diz Francis Cucinotta. "E para chegar a esses órgãos, as partículas de radiação devem primeiro passar através das paredes da nave espacial, para depois atingir a pessoa, sua pele e outros tecidos do corpo. É muito complexo."
Às vezes, essas barreiras irão diminuir ou parar uma partícula de radiação. Mas, outras vezes, a colisão entre uma partícula de radiação e uma barreira irá produzir uma chuva de partículas novas de radiação, chamadas de radiação "secundária". Fred e Matroshka,os modelos de computador, levam em conta tudo isso, já que possuem sensores em quase todos os lugares, incluindo o interior do "corpo" e seus órgãos internos, além do sangue humano.
Etapa seguinte
A etapa seguinte é dar condições para que os bonecos possam aguentar, com proteção e segurança, 6 meses de exposição.
"Colocar radiação suficiente para atuar como blindagem em torno de uma nave espacial, tornaria a nave demasiadamente pesada para o lançamento, por isso precisamos encontrar melhores materiais de blindagem leve, além de desenvolver técnicas médicas para neutralizar os danos às células causados pelos raios cósmicos." - diz Francis Cucinotta.
"Por exemplo, viver em um habitat lunar por 6 meses exige trabalhar muito, com proteção contra radiações e talvez contramedidas médicas para missões de 6 meses. Para Marte, a estimativa de uma missão é de 18 meses. Há muito estudo pela frente! No momento não há nenhuma solução de design que permita ficar dentro dos limites de segurança para tal missão" completa o pesquisador.
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| Uma das erupções solares de 1972 - recorded at the Big Bear Solar Observatory - Credit- Science@NASA |
A questão fundamental é: COMO as erupções solares afetam os astronautas?
Fred e Matroshka não tiveram quaisquer intensas tempestades de radiação solar durante o seu tempo a bordo da ISS.
"O espectro de energia dos eventos solares e como as mudanças de dose de radiação influenciam de órgão para órgão serão muito diferentes do que vimos na ISS, tão longe de raios cósmicos", declara Francis Cucinotta.
Para encontrar a resposta, os cientistas recriaram a intensa radiação de explosões solares gigantes aqui na Terra, e Matroshka vai experimentar a explosão.
Usando células de sangue real os cientistas podem verificar o quanto a radiação danifica o DNA das células.
Partículas de alta velocidade da radiação de prótons pode quebrar as moléculas, esmagando DNA. As células normalmente podem reparar essas quebras, mas se várias chuvas de prótons ocorrem dentro de um curto período de tempo, os danos podem ser irreparáveis. Na melhor das hipóteses, a célula então de auto-destruirá. Na pior das hipóteses, ela vai de fortalecer e crescer fora de controle, tornando-se cancerosa.
Fique atento ao Science @ NASA para o segundo semestre deste artigo em duas partes, que irá explorar essas experiências pioneiras novas, bem como um exemplo histórico de um alargamento solar extremo que, em 1972, por pouco não atingiu os astronautas nas missões Apollo.
mais informações |
Referências: "Análise de Dosimetria Física e Biológica de órgãos para os astronautas da Estação Espacial Internacional", de Francis A. Cucinotta, Myung-Hee Kim Y., Willingham e Veronica A. Kerry George:Radiação Research 170, 127-138 (2008) "Medições em um Phantom humano fora da Estação Espacial Internacional" por Guenther Reitz et al:. Radiation Research, 171, 225-235 (2009) As pessoas podem ir a Marte? (Science @ NASA) |
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| Marise Jalowitzki Compromisso Consciente |
Escritora, especialista em Desenvolvimento Humano,
Ambientalista, pós-graduação em RH pela FGV,
international speaker pelo IFTDO-EUA
international speaker pelo IFTDO-EUA
Porto Alegre - RS - Brasil
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