לקראת טיסה מאוישת של כ־10 ימים מעבר למגנטוספרה, חוקרים בוחנים “איברים־על־שבב”, מיגון חכם ופתרונות ביולוגיים כדי לצמצם נזקי קרינה קוסמית במשימות ארוכות
עדכון: שיגורה של החללית ארטמיס 2, החללית הראשונה מזה מעל 50 שנה שתקיף את הירח, נדחה למרץ 2026, זאת בשל דליפת מימן שהתגלתה בעת ניסיון תדלוק.
החזרה של בני אדם למסלולים שמעבר ל”בועת המגן” של השדה המגנטי של כדור הארץ מציבה שוב במרכז איום שונה מכל מה שהתרגלנו אליו בתחנת החלל: קרינה מייננת בעוצמות והרכבים שלא קיימים בשגרה על פני הקרקע. כתבת עומק של Science מאת Elie Dolgin מתארת כיצד במקביל להכנות למשימת Artemis II – טיסה מאוישת סביב הירח וחזרה – נוצרת חזית מחקרית שמנסה להבין מה הקרינה הזו עושה לגוף, ואיך אפשר “לגייס את הביולוגיה” להגנה, לא רק את ההנדסה.
מה מסוכן בקרינה עמוקה – ולמה זה קשה לחיקוי
מחוץ למגנטוספרה, האסטרונאוטים חשופים לשני סוגי איום: אירועי חלקיקים מהשמש שיכולים להתפרץ בחדות, ו”טפטוף” קבוע של קרינה קוסמית גלקטית – חלקיקים עתירי אנרגיה (כולל יונים כבדים) שקשה מאוד לעצור. בנאס״א מדגישים שקרינה היא אחד מסיכוני הבריאות המרכזיים למשימות עמוקות וארוכות, במיוחד כשמדברים על חודשים מחוץ להגנת כדור הארץ.
הבעיה המחקרית כפולה: מצד אחד, יש מעט מאוד נתוני אמת מאנשים שטסו מחוץ למסלול נמוך (מספר קטן של טייסי אפולו). מצד שני, ניסויי קרינה במאיצים נותנים לרוב “מנה” קצרה וחזקה, בעוד שבחלל החשיפה כרונית ומתמשכת. לכן עולים רעיונות לפתח “שדות ניסוי” ארוכי טווח המדמים זרימה קבועה, לצד איסוף נתונים חכם ממשימות עצמן.
איברים־על־שבב בדרך לירח: הביולוגיה כמד־קרינה אישי
אחד הכלים החדשים הוא שימוש במודלים ביולוגיים אישיים שמוטסים יחד עם הצוות. במסגרת ניסוי AVATAR, מתוכננים לעלות לחלל שבבים מיקרו־נוזליים שיגדלו תאי מח־עצם שמקורם באנשי הצוות, כדי לזהות סימני עקה, הזדקנות מואצת ושיבושים בייצור תאי דם – מערכת שמושפעת במיוחד מקרינה. ההשוואה בין שבב “חללי” לתאום שנשאר על הקרקע אמורה לחדד איך חשיפה קצרה אך עמוקה משפיעה, ועד כמה המודל באמת משקף את האדם עצמו.
החזון קדימה ברור: אם נדע לאפיין תגובה אישית, אפשר יהיה לתכנן “ערכת־נגד” מותאמת: נוגדי חמצון, תרופות תומכות חיסון, וחומרים מגינים – לפי נקודות התורפה של כל אסטרונאוט, במקום פתרון אחיד לכולם.
מיגון, “מקלט סערה”, וחיזוק הגוף מבפנים
במישור ההנדסי, יש פתרונות יעילים יחסית נגד אירועי שמש: “מקלט סערה” בתוך החללית, ושכבות חומרים עשירים במימן (כמו מים, פלסטיק, מזון וציוד) שמפחיתים חדירה של חלקיקים מסוימים. אך נגד הקרינה הקוסמית הגלקטית – בעיקר יונים כבדים עתירי אנרגיה – מיגון מסיבי פחות יעיל ואף עלול לייצר קרינת משנה. לכן משתמשים גם באסטרטגיה תפעולית: תזמון משימות לחלון פעילות שמש גבוהה יחסית, שבו השדה המגנטי של השמש מפחית במידה מסוימת את שטף הקרינה הקוסמית, גם אם זה מעלה סיכוני התפרצויות.
במקביל, נבחנים פתרונות לבישים. דוגמה בולטת היא אפוד AstroRad של StemRad, שנוסה על בובות מדידה במשימת Artemis I. לפי דיווחים, האפוד אמור להפחית במידה ניכרת מנה אפשרית באירוע שמש, אם כי במשימת הניסוי עצמה לא התרחש אירוע משמעותי, ולכן עיקר המידע הגיע ממדידות מעבר באזורי קרינה סמוכים לכדור הארץ וממודלים. Oren Milstein הדגיש שהיתרון הוא גמישות מבצעית, אך המחיר הוא מסה ונפח – אתגר תמידי בכל שיגור.
ומה לגבי “חיזוק מבפנים”? כאן הסיפור נע בין סקרן לניסויי. אחד הכיוונים המסוקרים הוא שימוש בחלבון Dsup של דובוני מים (Tardigrades), שמגן על DNA. חוקרים הדגימו שניתן להעביר הנחיות לייצור זמני של החלבון באמצעות mRNA וליפידים, בדומה לעיקרון של חיסוני mRNA, וכך להפחית נזקי קרינה ברקמות בניסוי בעלי חיים – אך עדיין רחוק מיישום לכל הגוף ובטח לא לשימוש ממושך.
כיוון נוסף מתמקד בתוספים “נוטרצבטיים” כמו קמפרול, ובתרופות ממוקדות יותר שמנסות לצמצם פגיעה מוחית או חיסונית. במקביל מוצגים גם רעיונות קיצוניים, כמו “תרדמת סינתטית” להפחתת חילוף חומרים, אך כרגע זה נשמע יותר כמו כיוון מחקר עתידי מאשר כלי מבצעי אמיתי.
לצד כל זה, המציאות התפעולית מזכירה שהדרך לירח עדיין לא חלקה: בתחילת פברואר נאס״א הודיעה שמשימת Artemis II נדחית לפחות למרץ, אחרי דליפת מימן נוזלי במהלך ניסוי תדלוק (“wet dress rehearsal”), ושצפוי ניסוי נוסף לפני קביעת חלון שיגור סופי.
עוד בנושא באתר הידען:
