Марсіанські пилові бурі можуть спричиняти респіраторні проблеми та підвищений ризик захворювань, що робить їх ще однією загрозою для здоров’я, до якої космічним агентствам слід підготуватися. Про це йдеться в новому дослідженні медичної школи Кека Університету Південної Каліфорнії (USC).
Ці бурі становлять серйозну небезпеку для роботизованих місій, викликаючи електростатичні явища, що можуть порушувати роботу електроніки та сприяти накопиченню пилу на сонячних панелях.
Але як щодо пілотованих місій? У найближчі десятиліття NASA та Китайське агентство пілотованої космонавтики (CMS) планують відправити астронавтів і тайконавтів на Марс. Очікується, що ці місії включатимуть місяці перебування на поверхні планети та зрештою призведуть до створення довготривалих поселень.
Щороку на Марсі (686,98 земних днів) відбуваються регіональні пилові бурі, що збігаються з літом у південній півкулі.
Раз на три марсіанські роки (приблизно кожні п’ять з половиною земних років) ці бурі настільки потужні, що охоплюють всю планету і стають видимими з Землі.
У 2018 та 2022 роках через пилові бурі були втрачені марсоходи Opportunity та посадковий модуль InSight, оскільки вони не змогли отримати достатньо енергії для продовження роботи.
Вплив пилу на здоров’я астронавтів
Дослідження, проведене доктором медицини Джастіном Л. Вангом із USC та його колегами з Медичного центру космічної медицини UCLA, Університету Колорадо та NASA, було опубліковане 12 лютого в журналі GeoHealth.
Марсіанські місії мають багато викликів, включаючи логістичні труднощі та ризики для здоров’я. Найближча відстань між Землею і Марсом за останні 20 років склала 55 млн км (34 млн миль), що приблизно в 142 рази більше, ніж відстань між Землею і Місяцем.
У 2003 році Марс і Земля наблизилися на рекордну відстань за останні 50 000 років. Використовуючи сучасні методи, подорож в один бік може зайняти від шести до дев’яти місяців. За цей час астронавти відчуватимуть фізіологічні зміни через тривале перебування в умовах мікрогравітації, зокрема м’язову атрофію, втрату кісткової маси, ослаблення серцево-судинної системи тощо.
Крім того, повернення може тривати до трьох років, протягом яких астронавти проведуть щонайменше рік у марсіанських умовах (гравітація там становить 36,5% земної).
До цього додається ще одна загроза — підвищений рівень радіації, як під час польоту, так і на поверхні Марса. Але крім цього, небезпеку становить і сам марсіанський пил.
Небезпека марсіанського пилу
«Існує багато потенційно токсичних елементів, з якими астронавти можуть зіткнутися на Марсі», — пояснює Ванг. «Найбільш критичними є надлишок кремнезему, залізний пил з базальту та нанофазне залізо, які можуть викликати захворювання легень. Найгірше те, що середній розмір частинок марсіанського пилу значно менший за мінімальний розмір, який слизова оболонка наших легенів здатна видалити».
Ще під час місій «Аполлон» астронавти повідомляли, що місячний реголіт налипає на скафандри та осідає всередині корабля. На Землі вони відзначали такі симптоми, як кашель, подразнення горла, сльозотечу та погіршення зору.
У 2005 році NASA вивчило наслідки впливу місячного пилу, виявивши ризики для зору, а також подразнення дихальних шляхів.
«Кремнезем безпосередньо викликає силікоз, що вважається професійним захворюванням у шахтарів та будівельників», — зазначає Ванг.
Вплив пилу на астронавтів подібний до хвороби легенів шахтарів (відомої як «чорне легке»).
Окрім цього, до складу марсіанського пилу входять токсичні речовини, зокрема перхлорати, оксиди заліза (іржа), гіпс та сліди важких металів, таких як хром, берилій, миш’як і кадмій. Їхня концентрація досі не визначена.
На Землі добре вивчено вплив таких металів на організм, і команда Ванга використала ці дані для оцінки ризиків для майбутніх марсіанських місій.
Запобігання та боротьба з наслідками
На Марсі надзвичайно складно лікувати хвороби через велику відстань до Землі. Отже, необхідно розробити ефективні заходи профілактики.
Основні методи захисту:
- мінімізація потрапляння пилу в житлові модулі астронавтів;
- ефективна фільтрація повітря всередині баз;
- використання спеціальних засобів для очищення від пилу.
Дослідники також вказують, що деякі вітаміни можуть допомогти захистити організм. Наприклад, вітамін С може зменшити ризик отруєння хромом, а йод може допомогти запобігти хворобам щитовидної залози, спричиненим перхлоратами.
Однак надмірне вживання цих речовин також може мати негативні наслідки: надлишок вітаміну С може спричинити камені в нирках, а надмірний вміст йоду — ті ж проблеми зі щитовидною залозою, які він покликаний запобігти.
Висновки
Космічні агентства вже працюють над технологіями для боротьби з реголітом. Серед можливих рішень – спеціальні захисні покриття, електронні промені та аерозолі.
У міру наближення місій Artemis і майбутніх польотів на Марс можна очікувати значного прогресу у фармакології та методах лікування ризиків, пов’язаних із космічними подорожами.
