巴拉克·奧巴馬總統重申了他的願景將人類送上火星。在今天（10 月 11 日）發表在 CNN.com 上的一篇社論中，總統寫道，他的目標是“在 2030 年代將人類送上火星並讓他們安全返回地球，最終目標是有一天能在火星上停留更長時間”。
行政長官查爾斯·博爾登回應了總統的熱情，描述在今天的一篇博文中與總統高級顧問約翰·霍爾德倫 (John Holdren) 共同撰寫了美國宇航局 (NASA) 計劃如何“利用公私合作夥伴關係使人類以可持續的方式在太空生活和工作”的文章。
然而，根據美國宇航局資助的一項研究，這項雄心勃勃的努力的關鍵是確保宇航員的安全，這可能很困難（10 月 10 日）發表在《科學報告》雜誌上。
這項針對囓齒動物的新研究表明，宇航員在太空中可能會遭受一種稱為“太空腦”的現象。， 作為轟炸他們的身體並損害他們的腦細胞。
研究人員將實驗室中的囓齒動物暴露在與為期六個月的單程火星旅行中預期的輻射水平相似的輻射水平下。他們發現，輻射會造成嚴重的長期腦損傷，包括認知障礙和癡呆症，這是大腦炎症和囓齒動物神經元損傷的結果。 []
研究人員表示，這項新研究揭示的腦損傷程度比去年進行的為期六週的較短研究中暗示的要嚴重得多。
領導這項研究的加州大學歐文分校醫學院放射腫瘤學教授查爾斯·利莫利（Charles Limoli）表示：“這對於執行兩到三年往返火星任務的宇航員來說並不是一個好消息。”
美國宇航局告訴《生活科學》雜誌，該機構正在資助此類研究，以更好地了解宇航員面臨的風險，儘管該機構並不知道利莫利的研究已發表，也無法對細節發表評論。
輻射危害
太空中的宇航員面臨兩種輻射危害。一是來自太陽的太陽輻射，包括、X射線、質子和電子。另一種是宇宙輻射，它從深空的各個方向發出，由原子粒子組成，其能量比太陽輻射高得多（因此更具破壞性）。
利莫利的研究旨在評估可能的情況那可能是在漫長的太空旅行中。利莫利說，到目前為止幾乎還沒有研究關注過這個問題。人類一直生活在（國際空間站）一次持續數月。俄羅斯宇航員瓦列裡·波利亞科夫（原名瓦列裡·伊万諾維奇·科爾舒諾夫，但後來改名）保持著在軌連續最長停留時間的記錄——在和平號空間站停留了近 438 天。
然而，由於和平號（不再使用）和國際空間站距離地球相對較近，— 自然的它可以使帶電原子粒子從太陽和更深的空間偏轉——主要是保護軌道實驗室上的宇航員免受危險的輻射暴露。測試表明，波利亞科夫和其他宇航員在軌道上的時間沒有造成嚴重的腦損傷。 []
他們冒險超越了這個保護性磁層，但他們的整個往返只持續了大約兩週，因此他們的輻射暴露保持在最低限度。一2013 年在小鼠身上進行的一項研究表明，輻射可能會加速阿爾茨海默氏症的發展。
為了模擬人類在長途火星旅行中將面臨的宇宙輻射暴露，利莫利的研究小組在紐約厄普頓布魯克海文國家實驗室的美國宇航局空間輻射實驗室將囓齒動物暴露在帶電粒子中。
研究人員發現，雖然輻射轟擊是無痛的，但它卻對囓齒動物造成了嚴重的腦損傷。成像顯示，動物的腦細胞中稱為樹突和棘的細胞特徵急劇減少，這會擾亂信息的傳輸。，他們說。
利莫利告訴《生活科學》雜誌，樹突和刺的喪失“就像一棵樹失去了葉子和樹枝”，損害了樹的健康。這些身體損失解釋了囓齒動物在旨在測試的行為任務中表現出的缺陷，利莫利說。他補充說，對於人類來說，這種損失可能會導致宇航員做出錯誤的決定，從而影響宇航員的安全。
研究人員還發現，輻射影響了大腦中通常抑制先前不愉快和壓力聯想的部分，這是“恐懼消退”過程的一部分。利莫利說，這種恐懼消失的情況可能會使宇航員容易焦慮。 []
然而，利莫利仍然樂觀地認為美國宇航局仍然可以將宇航員安全地送往火星。 “這不會破壞交易，”他告訴《生活科學》。 “這種[宇宙輻射]只是我們必須應對的問題。”
30個月的旅行
NASA 估計，為期 30 個月的火星之旅（單程 6 個月，加上在這顆紅色星球上生活 18 個月）將使宇航員受到總共 1 西弗 (Sv) 的輻射。作為比較，利莫利說，經歷過某些類型的人可能需要承受比整個治療過程至少高 10 倍的劑量。他說，這些癌症患者雖然可能治愈癌症，但認知功能明顯下降。
美國宇航局新聞官員告訴《生活科學》雜誌，可以通過兩種方式保護宇航員免受宇宙輻射。一種是採用被動方法，在整個航天器周圍或睡眠室周圍安裝厚金屬屏蔽層或水層以阻擋輻射。然而，宇宙輻射的穿透力很強，足夠厚以阻擋射線的屏蔽會增加相當大的重量（從而增加費用）。。
另一種方法是主動安裝電磁場來偏轉輻射，類似於磁層本身。利莫利說，他的團隊和其他人正在研究另一種策略，即可以修復輻射造成的損傷，或者保護甚至恢復神經元的藥物。
這肯定會是一次難忘的火星之旅，美國宇航局希望宇航員能夠保持健康，銘記這趟旅程。
關注克里斯托弗·萬杰克@wanjek每日發布關於健康和科學且幽默的推文。萬杰克是《工作中的食物》和《壞藥》的作者。他的專欄，，定期出現在《生活科學》雜誌上。
