우주 시대가 시작된 이래 과학자들은 무중력과 우주 방사선(별과 다른 천체에서 나오는 고에너지 입자, X-선, 감마선)이 인간의 생리학에 미치는 영향을 탐구해 왔다. 그 결과 우주비행사가 겪을 건강상의 위험 목록에 향수병, 근육소모, 뼈의 얇아짐, 암 위험의 증가 등등이 추가됐다. 국제우주정거장(ISS)에서 우주비행사의 뼈와 근육 손상을 막기 위한 특별한 운동 요법을 포함한 예방 조치가 도입된 것도 이러한 연구의 결과물이다.
미국 플로리다주립대 의대의 저스틴 리 파보 교수(신경 혈관 기능장애)가 이끄는 연구진은 이 목록에 새로운 항목을 하나 더 추가했다. 연구진은 은하계 우주선 및 그보다 적은 범위의 미세 중력이 발기 조직의 기능을 손상시킬 수 있으며, 그 영향은 잠재적으로 수십 년 동안 지속될 수 있음을 발견했다고 밝혔다.
미 항공우주국(NASA)의 자금 지원을 받은 이 연구는 NASA와 다른 주요 우주 기관이 달에 대한 장기 탐험과 화성에 대한 더 야심 찬 항해를 준비하면서 심우주 임무에 대한 새로운 초점이 맞춰지고 있는 가운데 나온 것이다. 나사의 아르테미스 프로그램은 이르면 내년에 우주비행사를 달에 보내는 것을 목표로 하고 있으며, 2040년 초에는 화성 탐사를 계획하고 있다.
지구는 행성의 자기장과 실질적인 대기로 인해 우주 방사선으로부터 높은 보호를 받고 있지달과 화성, 그리고 그 사이의 공간에는 효과적인 장벽이 없다. ISS에 탑승한 승무원은 차폐막과 지구 자기장의 보호를 받지만 지상에 있는 사람이 1년간 받는 방사선의 양과 맞먹는 방사선을 1주일 동안 받게 된다.
연구진은 우주 비행이 남성 생리학에 미치는 영향을 알아보기 위해 생쥐를 실험 대상으로 삼았다. 미국 뉴욕에 있는 NSAS 우주 방사선 연구소에서 진행된 일련의 실험에서 수십 마리의 생쥐를 30도 각도로 모의 은하 우주선에 노출시켰다.
1년 후 생쥐의 조직을 분석한 결과 은하 우주선에 아주 적게 노출돼도 생쥐의 산화 스트레스가 증가하는 것으로 나타났다. 이로 인해 음경과 발기 조직에 혈액을 공급하는 동맥의 기능이 손상됐다. 무중력도 영향을 미쳤지만 현저하지는 않았다.
연구진은 “종합적으로 이러한 결과는 장기간의 심우주 탐사에서 지구로 돌아온 후 우주 비행사의 남은 성 건강 기간 동안 발기 조직의 신경 혈관 기능이 손상될 수 있음을 시사한다“고 밝혔다. 나쁜 소식만 있는 것은 아니다. 다행히 특정 항산화제로 치료하면 은하계 우주선에 노출된 후 조직 기능이 개선되는 것으로 나타났다. 달이나 화성으로 향하는 남성 우주비행사에겐 반가운 소식이 아닐 수 없다.
해당 논문은 다음 링크(https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1096/fj.202300506RR)에서 확인할 수 있다.