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Ogni giorno, la Terra è assediata da radiazioni ionizzanti, onde ad alta energia che possono rimuovere elettroni dagli atomi nel corpo. Alti livelli di esposizione alle radiazioni ionizzanti possono portare a malattie da radiazioni e cancro. Fortunatamente, la magnetosfera e l'atmosfera del nostro pianeta impediscono a quasi tutta questa radiazione, generata dal sole e dai raggi cosmici galattici, di raggiungere la vita sulla superficie terrestre. Ma sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), che è ancora protetta dalla magnetosfera ma non dall'atmosfera, gli astronauti sono esposti a livelli più elevati di radiazioni ionizzanti, il che aumenta il rischio di sviluppare il cancro nel corso della loro carriera.
Sotto gli attuali limiti, stabiliti dalla NASA nel 1989, il limite di dose per la carriera di un astronauta si basa su un massimo del 3% di rischio di mortalità per cancro. Tale rischio viene valutato con una scala mobile basata su età e sesso, che va da un limite di carriera inferiore di 180 millisievert (mSv) di radiazioni per una donna di 30 anni a un limite di carriera superiore di 700 mSv per un uomo di 60 anni. Ma perché c'è un limite di carriera più basso per l'esposizione alle radiazioni per gli astronauti di sesso femminile rispetto agli astronauti maschi?
Secondo R. Julian Preston, un dipendente governativo speciale della divisione Radiation Protection dell'Agenzia per la protezione dalle radiazioni degli Stati Uniti, la soglia di radiazioni più bassa della NASA per le astronaute donne si basava sulla seguente scoperta: quando donne e uomini erano esposti ad alti livelli di radiazioni per periodi di tempo simili, le donne avevano più del doppio del rischio rispetto agli uomini di sviluppare il cancro ai polmoni.
"È stato generalmente notato, dato basato in gran parte sui sopravvissuti alle bombe atomiche in Giappone, in particolare per il cancro ai polmoni, che le donne fossero più sensibili" alle radiazioni ionizzanti rispetto agli uomini, ha spiegato Preston, che fa parte dei comitati per il Consiglio nazionale per la protezione radiologica e le misure, a Live Science.
Tali linee guida hanno avuto conseguenze reali sulla carriera. Nel 2018, l'ex capo del corpo astronauti della NASA Peggy Whitson, che aveva espresso pubblicamente le sue frustrazioni per i limiti delle radiazioni per le astronaute donne, ha dovuto ritirarsi dopo aver raggiunto il limite dell'esposizione alle radiazioni all'età di 57 anni.
Tuttavia, le soglie di radiazione della NASA dovrebbero cambiare nel prossimo futuro. Nel 2021, la NASA ha chiesto a un gruppo di esperti convocato dalle National Academies of Sciences, Engineering and Medicine di valutare il piano dell'agenzia spaziale, di modificare il limite di radiazioni della carriera degli astronauti a 600 mSv per tutti gli astronauti di tutte le età. La NASA ha determinato questo limite applicando il modello di rischio di cancro dell'agenzia agli individui più suscettibili: le donne all'inizio della carriera.
La NASA ha calcolato il rischio medio di morte indotta dall'esposizione per questo gruppo e ha convertito tale rischio, che consente un margine di errore molto più ampio rispetto al passato, in una dose. Quella dose di 600 mSv si traduce nell'esposizione che un astronauta riceverebbe durante quattro spedizioni di sei mesi sulla ISS. Per fare un confronto, la dose media annua di radiazioni ricevute da una persona sulla Terra è di circa 3,6 mSv, secondo la NASA, contro i 300 mSv all'anno sulla ISS.
Il nuovo limite "ridurrebbe la dose per alcuni gruppi di maschi, in particolare i maschi più anziani", ha spiegato Preston, che è stato anche vicepresidente del gruppo di esperti delle National Academies sulla valutazione dei rischi di cancro per le missioni spaziali con equipaggio. "Ciò significherebbe che le donne potrebbero avere una carriera estesa".
Il comitato, che ha pubblicato il suo rapporto nel giugno 2021, era composto da tre gruppi, che hanno analizzato rispettivamente il processo di valutazione del rischio, le questioni etiche e la comunicazione delle nuove raccomandazioni.
"Al fine di raggiungere tale uguaglianza, [le donne] potrebbero ricevere una dose più alta di quella permessa attualmente", ha dichiarato Preston. "Ne abbiamo discusso a lungo come una questione etica. È una questione di equilibrio tra quale fosse l'impatto di quella dose leggermente più alta rispetto all'uguaglianza delle opportunità di carriera. Abbiamo proposto alla NASA di procedere con questo approccio".
Il piano proposto dalla NASA include una deroga sul limite di esposizione alla carriera per missioni più lunghe, come un eventuale viaggio su Marte, che esporrebbe gli astronauti a circa 900 mSv. Tale dose, tuttavia, è probabilmente inferiore ai limiti di esposizione alla carriera di 1.000 mSv che le agenzie spaziali europee, canadesi e russe hanno attualmente per i loro astronauti.
"Se [la NASA] decidesse che questa è una missione critica, e ci sono alcuni astronauti che sono critici per quella missione che supererebbero la loro esposizione alla carriera, la NASA potrebbe applicare una deroga a questo limite", ha dichiarato Preston. "È una questione etica piuttosto complicata, ma sarebbe necessaria per andare su Marte".