Current status and future prospects of research in space radiation biology

Abstract

There is an increasing concern of human radiation risk during long-term space flight, with the advent of the International Space Station and a possible future manned Mars Mission in the coming 21st Century. The exposure to radiation in space environment has some unique features, compared to radiation exposure on the ground, namely: (1) possible synergistic effects of radiation and microgravity; and (2) extremely low dose-rate exposure to high LET (Linear Energy Transfer) radiation such as high-energy Heavy charged particles (HZE). This presentation reviews the current knowledge on biological effects of space radiation, which was delivered during actual space experiments, or under conditions that mimicked space radiation environments mentioned above. Also, future space experiments, which are vital to elucidate the nature of possible radiation effects on humans, are proposed. In particular, a special emphasis is placed on the synergism between radiation and microgravity, because it has a great importance to the assessment of radiation risk in space.

来る21世紀における国際宇宙ステーションおよび将来可能な有人火星ミッションの到来にともない、長期宇宙飛行中の人体への放射線被曝のリスクについての関心がますます高まっている。宇宙環境における放射線被曝には、地上での被曝に比べていくつかの特徴がある。すなわち、(1)放射線と微小重力との相乗作用の可能性、(2)高エネルギー重荷電粒子(HZE)のような高LET(線エネルギー付与)放射線への極低線量率被曝である。本報告は、実際の宇宙実験において、あるいは上述の宇宙放射線環境を模擬した条件において得られた宇宙放射線の生物学的影響に関する最近の知識について概観した。また、人体に及ぼす可能性のある放射線影響の性質を解明するうえで必須の今後の宇宙実験を提案した。特に、放射線と微小重力との相乗作用が宇宙における放射線被曝リスクの評価に極めて重要なことから、重点を置いて論じた。