Марс — планета, яка потерпає від піщаних бур неймовірного масштабу. При цьому сила вітру там не дуже велика через загальну розрідженість атмосфери. Але вчені попереджають, що астронавтам все ж треба бути пильними.
Загроза пилових бур
Кожного марсіанського року (який триває 686,98 земних днів) Червона планета переживає регіональні пилові бурі, що збігаються з літом у південній півкулі. Кожні три марсіанські роки (п’ять з половиною земних років) ці бурі набувають настільки великого розмаху, що охоплюють всю планету і стають видимими із Землі.
У найближчі десятиліття NASA і Китайська агенція пілотованих космічних польотів (CMS) планують відправити на Марс астронавтів і тайконавтів. Ці місії включатимуть багатомісячні операції на поверхні і, як очікується, завершаться створенням довготривалих середовищ існування на поверхні.
Згідно з новим дослідженням Медичної школи Кека при Університеті Південної Каліфорнії (USC), марсіанські пилові бурі потенційно можуть викликати респіраторні захворювання та підвищений ризик виникнення хвороб, що робить їх ще однією загрозою для здоров’я, до якої космічні агенції мають бути готовими.
Дослідження очолив доктор медицини Каліфорнійського університету Джастін Л. Ванг (Justin L. Wang) разом із кількома своїми колегами з Медичної школи Кека (Keck School of Medicine). До них приєдналися дослідники з Центру космічної медицини Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, Департаменту аерокосмічної інженерії та Лабораторії фізики атмосфери й космосу в Боулдері, а також Управління збору та зберігання астроматеріалів Космічного центру імені Джонсона NASA.
Вплив різних факторів на здоров’я астронавтів
Відправлення екіпажів на Марс пов’язане з багатьма проблемами, включаючи логістику та небезпеку для здоров’я. За останні 20 років найкоротша відстань між Землею і Марсом становила 55 млн км (34 млн миль), що приблизно в 142 рази перевищує відстань між Землею і Місяцем. Використовуючи звичайні методи, для перельоту в один бік знадобиться від шести до дев’яти місяців, протягом яких астронавти зазнають фізіологічних змін, спричинених довготривалим впливом мікрогравітації. Це атрофія м’язів, втрата щільності кісткової тканини, ослаблення серцево-судинної системи тощо.
Крім того, місія повернення може тривати до трьох років, за цей час астронавти проведуть щонайменше рік, живучи й працюючи в умовах марсіанської гравітації (36,5% від земної). Існує також ризик підвищеного радіаційного опромінення, якого астронавти зазнають під час перельотів і під час роботи на поверхні Марса. Однак існують також потенційні наслідки для здоров’я, спричинені впливом марсіанського реголіту.
Виданню Universe Today Ванг повідомив: «Існує багато потенційних токсичних елементів, з якими астронавти можуть зіткнутися на Марсі. Найбільш критичною є велика кількість пилу кремнезему на додаток до залізного пилу з базальту і нанофазного заліза, які діють на легені та можуть викликати респіраторні захворювання. Що робить пил на Марсі більш небезпечним, так це те, що середній розмір частинок пилу набагато менший за мінімальний розмір, який здатен вивести слиз у наших легенях, тому вони з більшою ймовірністю можуть спричинити захворювання».
Токсичні компоненти марсіанського пилу
В епоху «Аполлона» астронавти повідомляли, що місячний реголіт прилипав до їхніх скафандрів і до всіх поверхонь всередині космічного корабля. Після повернення на Землю вони також повідомляли про такі фізичні симптоми, як кашель, подразнення горла, сльозотеча і затуманення зору. У дослідженні NASA 2005 року були вивчені звіти шести астронавтів «Аполлона», щоб оцінити загальний вплив місячного пилу на системи життєзабезпечення, і був зроблений висновок, що найбільш значні ризики для здоров’я становлять помутніння зору, вдихання і подразнення.
Марсіанський пил не лише викликає подразнення легенів, проблеми з диханням і зором, але й відомий своїми токсичними компонентами. До них належать перхлорати, кремнезем, оксиди заліза (іржа), гіпс і незначні кількості токсичних металів, таких як хром, берилій, миш’як і кадмій, кількість яких недостатньо вивчена. На Землі вплив цих металів на здоров’я добре вивчений, тож Ван і його команда використали ці дані для оцінки ризику, який становлять ці метали для астронавтів, що прямуватимуть на Марс у найближчі десятиліття.
Окрім їжі, води та кисню, відстань між Землею та Марсом також ускладнює доставлення критично важливих медичних препаратів, і астронавти не можуть бути терміново доставлені на Землю для лікування, яке рятує їхнє життя.
Можливі контрзаходи загрози пилу
На думку Вана та його колег, екіпажі мають бути максимально самодостатніми, коли йдеться про медичне обслуговування. Як і у випадку з усіма основними загрозами для здоров’я, вони наголошують на необхідності профілактики, хоча також визначають деякі можливі контрзаходи для зменшення ризиків.
«Обмеження пилового забруднення середовища проживання астронавтів і можливість відфільтрувати будь-який пил, що проникає всередину, буде найважливішим контрзаходом. Звичайно, деякий пил зможе проникнути, особливо коли марсіанські пилові бурі ускладнять підтримку чистоти навколишнього середовища. Ми знайшли дослідження, які свідчать, що вітамін С може допомогти запобігти хворобам від впливу хрому, а йод — хворобам щитоподібної залози від перхлорату».
Вони також підкреслили, що ці та інші потенційні контрзаходи потрібно вживати з обережністю. Як зазначив Ванг, надмірне вживання вітаміну С може збільшити ризик утворення каменів у нирках, до якого астронавти й так схильні після тривалого перебування в умовах мікрогравітації. Крім того, надлишок йоду може сприяти тим самим захворюванням щитоподібної залози, які він покликаний лікувати в першу чергу. Протягом багатьох років космічні агенції активно розробляють технології та стратегії для зменшення ризиків впливу місячного та марсіанського реголіту.
Серед них — спеціальні спреї, електронні пучки та захисні покриття, а численні дослідження та експерименти вивчають реголіт, щоб дізнатися більше про його транспортні механізми та поведінку. З розгортанням програми Artemis і наближенням місій на Марс ми, ймовірно, побачимо прогрес у фармакології та медичному лікуванні, які також будуть спрямовані на подолання небезпек, пов’язаних із дослідженням космосу.
За матеріалами phys.org
