ツインパラドックスと呼ばれる有名なアインシュタインの思考実験では、宇宙を駆け巡って飛行した双子は、地球に戻って帰った双子に比べてゆっくりと老化します。
しかし、実際のシナリオでNASAの双子宇宙飛行士を研究している科学者たちは、多少反対のことを発見しました。スコットケリー宇宙飛行士は、地球に拘束された兄弟であるマークと比較して、国際宇宙ステーション（ISS）での彼の1年にわたる執務の結果、わずかに早く老化した可能性があります。
アルバートアインシュタインの物理学の理論は安全です。スコットケリーは、光速に近い距離を移動していませんでした。問題となっているのは、放射線、微小重力、睡眠不足、窮屈な状態などの危険を伴う軌道上での生活が身体に負担をかけ、老化プロセスを加速させ、癌のリスクを高める可能性があるという生物学的現実です。
幸運なことに、スコットケリーと宇宙に進出する他のすべての勇敢な魂にとって、これらの悪影響は極端に見えることはなく、体はほとんど回復することができるようです、と今日発表されたNASA双子研究の最も徹底的な分析（4月11）サイエンス誌。
NASA双子の研究
宇宙まで旅立った兄弟だけでなく、唯一知られている一卵性双生児を研究する機会は、NASAに合格するには大きすぎました。マークはNASAの4つの宇宙ミッションに搭乗し、それぞれ2週間未満続き、2011年に退役しました。
スコットはまた、NASAの4つの宇宙ミッションに搭乗し、最初の3つは短かった。しかし、4番目のミッションでは、NASAは2015年に342日間スコットをISSに派遣しました。目標は、火星への旅にかかる9か月と同じくらい長い宇宙飛行の健康への影響を調査することでした。兄弟は同じDNAを共有しているので、スコットとマークとともに、NASAは完璧なテストおよび制御対象を見つけました。
双子はほぼ一年中飛行の前、最中、後に監視されました。本日発表された研究は、NASAにほとんど関係のない大学を拠点とする生物医学研究者によって行われた、上から下、つまり脳の認識と視覚の健康から腸内細菌の変化までの10の個別の調査を表しています。
重要な発見は、スコットは地球上で1年間戻った後、宇宙での彼の年からほとんど回復したということでした。しかし、そうは言っても、いくつかの奇妙な観察がありました。
テロメアと放射線
軌道に乗っている間、スコットのテロメア（各染色体の終わりにある分子キャップ）の長さは実際には長くなり、逆老化の兆候です。テロメアの長さは通常、加齢とともに減少します。コロラド州立大学の放射線がん生物学および腫瘍学の教授であり、研究の主任研究者の一人であるスーザンベイリーによると、これは地球上または宇宙でのテロメア伸長の最初の説得力のある観察でした。
しかしスコットはいったん地球に戻った後、長さのこれらの利益を失いました、そして、実際には、彼のテロメアに永続的な損傷を持っているかもしれないとベイリーは言いました。 （スコットのテロメアが空間で長くなった原因は不明です。）
「スコットの飛行後の平均テロメアの長さは飛行前のレベルに安定した」とベイリーはライブサイエンスに語った。 「しかし、彼は飛行後、以前よりもはるかに短いテロメアを持っていました。そして、ここで長期的な健康への影響は、おそらく加齢の加速または心臓血管疾患やがん。」
また、フライトから少なくとも1年後まで、スコットはプリフライトと比較して、免疫システムとDNA修復システムに長い間変化がありました。
「私たちはまだ良いか悪いかわかりませんが、地球の状態に順応するプロセスには少し時間がかかるようです」とWeill Cornell Medicineの生理学および生物物理学の准教授であるChristopher Masonは述べましたニューヨークでは、研究の主任研究員でもあります。
メイソン氏はライブサイエンスに、スコットがISSの宇宙線や太陽放射にさらされた結果、長期的にはガンのリスクが高いかどうかも不明であると語った。マークとスコットはどちらも2007年に診断され、前立腺がんの治療に成功しました。これは、その遺伝的類似性に同意するものです。しかしスコットは、宇宙放射線による癌の潜在的な脅威を、時限爆弾が彼の内部でカチカチ音をたてていると説明しています。
長期宇宙旅行と健康
ダルムシュタット工科大学の放射線生物学とDNA修復の教授であるMarkusLöbrich氏は、NASA双子研究は、サンプルサイズが1つまたは2つしかないにもかかわらず、長期宇宙旅行の健康リスクを理解する上で幅広い意味を持っています。ドイツ。レーブリッヒは研究の一部ではありませんでしたが、サイエンス誌にも掲載された付随する展望記事を共同執筆しました。
レーブリッヒは、宇宙旅行の健康への影響についてはほとんど知られていないとLive Scienceに語ったが、NASA双子研究は、リスクを定量化する最初のステップを踏み出した。たとえば、テロメアの変化は潜在的に深刻であり、粒子の放射の結果である可能性があると述べた。火星ミッションの放射線量はISSミッションの最大5倍になる可能性があるので、NASAはそこを往復する宇宙飛行士を保護する方法を考える必要があると彼は言った。
しかし、放射線の専門家であり火星協会の創設者であり会長でもあるロバートズブリンは、NASAの双子の研究が「放射線が人間の火星のミッションにとっては目立たないものではないという事例を支持する」とLive Scienceに語った。
研究に関わっていなかったズブリンは、ISSでの1年間の放射線量は、太陽および宇宙線から部分的に遮蔽され、火星への6か月の旅行での最速の線量と同等であると推定しました。現在の推進方法は私たちをそこに連れて行くことができます。したがって、スコットケリーがISSでの1年間の滞在からすぐに悪影響を与えなかったという事実は、宇宙で同等の累積放射線被曝を経験した他の人々に当てはまることであり、火星探査に良い前兆であるとズブリン氏は述べた。
火星に早く到達することは、健康リスクを最小限に抑えるための最良のシナリオです。アインシュタインの双子のように、光速に近い速度で移動すると、数分で到着します。このような幻想的な推進力の突破がなければ、6か月から9か月で解決する必要があります。スコットとマークケリーのおかげで、科学者たちは、旅はどんなに困難であっても、恐らく致命的ではないであろうことをより確信しています。
フォローする @wanjek 健康と科学に関する毎日のつぶやき。 Wanjekは 「宇宙飛行士：人間が月、火星、およびその先に定住する方法」 ハーバード大学出版局、2020年春から。
