本文最初發表於 對話 本出版物支持 Space.com 文章。 專家之聲：專欄和見解–
邁出月球第一步是人類最激動人心的成就之一。科學家們現在正在計劃一次回程——並夢想著 火星 超過。
當我們仰望夜空時，我們會看到附近的恆星和行星。如果我們有幸生活在一個沒有光污染的地方。我們可能會看到流星劃過天空。但含有質子、氦核、重離子和電子的宇宙射線仍然隱藏著，它們從爆炸的恆星中流入。 （銀河系宇宙射線）和我們自己的太陽。 （太陽粒子事件）
他們不歧視。這些粒子攜帶如此多的能量並且移動得如此之快，以至於它們可以將電子從原子中擊出並破壞任何材料的分子結構。如此一來，他們就能摧毀一切擋在他們面前的東西。無論是機器還是人類
地球的磁場和大氣層保護我們免受大部分危險。但在世界的保護之外，太空旅行者經常暴露在太空中。宇宙射線會損壞 DNA 鏈、蛋白質和其他細胞成分，增加患癌症等嚴重疾病的風險。
研究挑戰很簡單：測量宇宙射線如何影響生物。然後設計一個策略來減少損失。
原則上科學家將研究這些影響。通過發送紙巾 有機物質 （自製類似器官的結構）或實驗動物（例如老鼠）直接進入太空那件事發生了，但它既昂貴又困難。更實用的方法是使用粒子加速器模擬地球上的宇宙射線。
宇宙射線模擬器 我們 和 德國 它將組織、植物和動物暴露於各種成分中。宇宙射線，分別是新國際 加速器設施 德國製造將可以獲得更高的功率。這與太空中發現的水平相匹配，但從未在生物身上進行過測試。
但這些模擬是完全不現實的。許多試驗在一次治療中提供了整個任務劑量。這就像利用海嘯波來研究降雨的影響一樣。
在現實空間中，當高能粒子混合物碰撞在一起時，宇宙射線就會到達。一次不能只使用一種類型。我和我的同事 已推薦 創建一個多分支粒子加速器，可以同時發射多個定制的粒子束。這會在受控實驗室條件下在深空產生混合輻射。然而，目前僅提供此類設施。
除了更好的測試之外，我們還需要更好的保護。物理盾牌似乎是第一個明顯的防禦。富氫材料如 乙烯 並吸收水分 水凝膠 可以導致帶電粒子減速，儘管它們已經被使用或計劃用作航天器材料。但它的用處仍然有限。
尤其是銀河系的宇宙射線，來自遙遠的爆炸恆星。它的威力非常強大，可以穿透物理護盾。它們可以產生二次輻射，增加暴露量。因此，僅使用防護罩進行有效保護仍然是一個重大挑戰。
自然的鎧甲
這就是科學家們正在探索生物策略的原因。一種方法是使用抗氧化劑。這些分子可以保護 DNA 免受宇宙射線撞擊活細胞時產生的有害化學物質的影響。
補充 CDDO-EA（一種合成抗氧化劑）。有助於減少模擬宇宙射線造成的認知損傷。 在雌性大鼠中– 在這項研究中，暴露於模擬宇宙射線的小鼠學習簡單的任務，然而，接受合成抗氧化劑的小鼠即使暴露於模擬宇宙射線也能正常工作。
另一種方法是向具有特殊能力的生物學習。 生物冬眠 冬眠期間更能抵抗輻射。冬眠防止輻射的機制尚不完全清楚。然而，在非冬眠動物中誘導類似冬眠的狀態是可能的。並可以使它們更能抵抗輻射。
緩步動物 – 被稱為水熊蟲的微生物對輻射具有極強的抵抗力。特別是脫水時 雖然我們不能讓宇航員冬眠或脫水，但這些生物體用來保護細胞成分的策略可能有助於我們在長途太空航行中保護其他生物體。
微生物種子，一種簡單的食物來源，甚至後來可能成為我們朋友的動物也可能會暫時處於受保護的狀態。在更加平靜的條件下，他們能夠恢復全面的活動。因此，了解和控制這些防禦機制對於未來的太空旅行至關重要。
第三個策略側重於支持有機體的應激反應。地球上的壓力，例如飢荒或炎熱，最近促使生物體發展出保護 DNA 和其他細胞成分的細胞防禦系統。 預印本 （該論文尚未經過同行評審。）我和我的同事建議，通過飲食或特定藥物激活這些機制可能會在太空中提供額外的保護。
僅物理屏蔽是不夠的。但通過生物策略，可以在太空和地球上進行更多實驗，並創建新的專用加速器集群。人類正在距離使正常的太空旅行成為現實又近了一步。以目前的速度，我們需要幾十年的時間才能完全解決宇宙輻射防護問題。對空間輻射研究的進一步投資可能會縮短這一時期。
最終目標是穿越地球的保護氣泡，而不會受到看不見的高能粒子摧毀我們的身體和航天器的持續威脅。
