Wie hat die NASA unterschiedliche Grenzwerte für Männer und Frauen festgelegt?

Jeden Tag wird die Erde von ionisierender Strahlung belagert, hochenergetischen Wellen, die Elektronen aus Atomen im Körper entfernen können. Eine hohe Exposition gegenüber ionisierender Strahlung kann zu Strahlenkrankheit und Krebs führen. Glücklicherweise verhindern die Magnetosphäre und die Atmosphäre unseres Planeten, dass fast die gesamte Strahlung – die von der Sonne und galaktischen kosmischen Strahlen von explodierenden Sternen erzeugt wird – das Leben auf der Erdoberfläche erreicht. Aber oben auf der Internationalen Raumstation (ISS), die immer noch von der Magnetosphäre, aber nicht von der Atmosphäre geschützt wird, sind Astronauten einer höheren Konzentration ionisierender Strahlung ausgesetzt, was ihr Risiko erhöht, im Laufe ihrer Karriere an Krebs zu erkranken.

Unter den aktuellen Grenzwerten, die 1989 von der NASA festgelegt wurden, basiert der effektive Dosisgrenzwert für die Karriere eines Astronauten auf einem maximalen Lebenszeit-Exzessrisiko für Krebssterblichkeit von 3%. Dieses Risiko wird mit einer gleitenden Skala basierend auf Alter und Geschlecht bewertet, die von einer unteren Karrieregrenze von 180 Millisievert (mSv) Strahlung für eine 30-jährige Frau bis zu einer oberen Karrieregrenze von 700 mSv für einen 60-jährigen alten Mann gilt.

Warum gibt es also für weibliche Astronauten eine niedrigere Karrieregrenze für die Strahlenbelastung als für männliche Astronauten?

Laut R. Julian Preston, einem speziellen Regierungsangestellten der Strahlenschutzabteilung der US-Umweltschutzbehörde, basierte die niedrigere Strahlungsschwelle der NASA für weibliche Astronauten auf folgendem Befund: Wenn Frauen und Männer für ähnliche Zeiträume hoher Strahlung ausgesetzt waren, hatten Frauen ein mehr als doppelt so hohes Lungenkrebsrisiko wie Männer. 

„Es wurde allgemein angenommen – weitgehend basierend auf den Überlebenden der Atombomben in Japan -, dass Frauen insbesondere bei Lungenkrebs empfindlicher auf ionisierende Strahlung reagieren als Männer“, sagte Preston. 

Diese Richtlinien hatten echte Karrierefolgen. Im Jahr 2018 musste die ehemalige Chefin des Astronautenkorps der NASA, Peggy Whitson, die öffentlich ihre Frustration über die Strahlungsgrenzwerte für weibliche Astronauten zum Ausdruck gebracht hatte, in den Ruhestand treten, nachdem sie im Alter von 57 Jahren ihre Karrieregrenze bei der Strahlenbelastung erreicht hatte.

Es wird jedoch erwartet, dass sich die Strahlungsgrenzwerte der NASA in naher Zukunft ändern werden. Im Jahr 2021 bat die NASA ein von den National Academies of Sciences, Engineering and Medicine einberufenes Expertengremium, den Plan der Weltraumbehörde zu bewerten, ihre Karriere-Strahlungsgrenze für alle Astronauten jeden Alters auf 600 mSv zu ändern. Die NASA bestimmte diese Grenze, indem sie das Krebsrisikomodell der Agentur auf die anfälligsten Personen anwendete: Frauen am Anfang ihrer Karriere. Die NASA berechnete das durchschnittliche Risiko eines expositionsbedingten Todes für diese Gruppe und wandelte dieses Risiko, das eine viel größere Fehlerquote als zuvor zulässt, in eine Dosis um. Diese Dosis von 600 mSv entspricht der Exposition, der ein Astronaut während vier sechsmonatiger Expeditionen auf der ISS ausgesetzt wäre. Zum Vergleich, beträgt laut NASA etwa 3,6 mSv gegenüber 300 mSv pro Jahr auf der ISS.

Der neue Grenzwert „würde die Dosis für einige Gruppen von Männern, insbesondere ältere Männer, reduzieren“, sagte Preston, der auch stellvertretender Vorsitzender des Expertengremiums der National Academies zur Bewertung von Krebsrisiken für bemannte Weltraummissionen war. „Das würde bedeuten, dass die Frauen eine längere Karriere haben können.“

Der Ausschuss, der seinen Bericht im Juni 2021 veröffentlichte, bestand aus drei Gruppen, die jeweils den Risikobewertungsprozess, ethische Fragen und die Kommunikation der neuen Empfehlungen analysierten.

„Um diese Gleichstellung zu erreichen, könnten Frauen eine höhere Dosis erhalten, als sie derzeit können, bei einer höheren Exposition, als sie derzeit erlaubt ist“, sagte Preston. „Wir haben das ausführlich als ethische Frage diskutiert. Es ist eine Frage des Gleichgewichts zwischen den wahrscheinlichen Auswirkungen dieser etwas höheren Dosis und der Chancengleichheit. Wir schlugen vor, dass die NASA mit diesem Ansatz fortfahren könnte.“

Der von der NASA vorgeschlagene Plan beinhaltet einen Verzicht auf die Karriere-Expositionsgrenze für längere Missionen, wie beispielsweise eine eventuelle Reise zum Mars, die Astronauten geschätzten 900 mSv aussetzen würde. Diese Dosis liegt jedoch wahrscheinlich unter den Berufsbelastungsgrenzwerten von 1.000 mSv , die europäische, kanadische und russische Raumfahrtagenturen derzeit für ihre Astronauten haben.

„Wenn die NASA entscheiden würde, dass dies eine kritische Mission ist, und es bestimmte Astronauten gibt, die für diese Mission von entscheidender Bedeutung sind und ihre berufliche Exposition überschreiten würden, könnte die NASA darauf eine Ausnahmeregelung anwenden, und dies wurde in ihren allgemeinen [Expositions-] Standard eingebaut “, sagte Preston. „Es ist eine ziemlich komplizierte ethische Frage, aber es wäre notwendig, um zum Mars zu fliegen.“

Quelle: www.space.com. Ursprünglich veröffentlicht von John Arnst auf Live Science.