一名宇航員受到輻射的量是一方面，帶電粒子穿透人體細胞的時間與方式也是很重要的因素。這是美國能源部布魯克哈文國家實驗室進行的模擬輻射暴露研究的主要發(fā)現(xiàn)，研究報告發(fā)表于《輻射研究》的2006月9月刊上。在研究中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人體細胞在較短的時間段內(nèi)接受兩種高能粒子照射的情況下，人體細胞表現(xiàn)出類似于癌癥早期特征的機率要高出三倍。

    報告的作者生物學(xué)家貝特西?薩瑟蘭稱，“大多數(shù)研究空間輻射的人已經(jīng)觀察到了一種粒子輻射的效果，要么是中子，要么是高能重（HZE）粒子。而我們的研究是第一次努力模擬更貼近于真實的太空環(huán)境，平均一個細胞會先受到一個中子，再受到一個高能重粒子的輻射。我們要看一下這會給人體細胞帶來什么影響。”

    為檢驗兩種高能粒子照射的影響，薩瑟蘭領(lǐng)導(dǎo)的團隊在美國國家航空航天局太空放射實驗室利用布魯克哈文實驗室為太空輻射研究特制的設(shè)備，先對正常人體細胞進行中子束照射，之后在2.5分鐘到48小時之后，再用鐵或鈦粒子進行照射。

    在對實驗細胞進行培養(yǎng)之后，研究者發(fā)現(xiàn)那些幸存細胞獲得一種無須在牢固表面上進行生長的特性。這種特性是細胞可能走向癌變的早期指標。

    薩瑟蘭說，“現(xiàn)在有許多在動物身上進行誘發(fā)癌癥的方法。但是，你無法只用放射性照射或化學(xué)物質(zhì)處理人體細胞并馬上得到癌細胞。你要想得到癌細胞必須進行多次處理。一些人在研究這一過程的最后階段，而我們在研究這一過程的最初階段。”

    研究團隊發(fā)現(xiàn)，細胞發(fā)生這種癌癥初期變化的可能性取決于細胞接受中子與高能重粒子照射的時間間隔。細胞在2.5分鐘至1小時之內(nèi)受到兩種粒子照射的情況下，他們發(fā)生這種變化的可能性增加3倍。
薩瑟蘭稱，“如果這些情況發(fā)生在太空中的話，宇航員的某些細胞可能會面臨著更高的發(fā)生癌變初期變化的風(fēng)險。”

    同時，薩瑟蘭稱，一個令人欣慰的消息是，在真實的太空中，大多數(shù)密集帶電粒子同時打擊人體細胞的情況并沒有出現(xiàn)。因此，只有一小部分的宇航員細胞發(fā)生癌變的風(fēng)險可能會增加。

    一兩種粒子穿透細胞后，細胞出現(xiàn)新特性的原因機理目前還不清楚。研究小組還觀察到，當(dāng)把照射順序顛倒過來，即先用鐵或鈦粒子照射再用中子照射后，并沒有出現(xiàn)新特性增加的情況。

    薩瑟蘭稱，“現(xiàn)在我們面臨的挑戰(zhàn)就是要弄清楚這到底是怎么回事。”他還補充說，這項研究結(jié)果可能會幫助美國國家航空航天局評估太空旅行的風(fēng)險。“如果我們要向太空派人執(zhí)行任務(wù)的話，那么我們的責(zé)任就在于告訴他們有哪些風(fēng)險并研究降低這些風(fēng)險的方法。”