Прошло более сорока лет с тех пор, как программа «Аполлон» завершилась, и состоялась последняя командная миссия на Луну. Но в ближайшие годы и десятилетия многочисленные космические агентства планируют проводить полеты с экипажем на поверхность Луны. К ним относятся желание НАСА вернуться на Луну, предложение ЕКА о создании международной Лунной деревни и планы Китая и России отправить своих первых астронавтов на Луну.
По этой причине большое количество исследований было посвящено тому, каковы могут быть последствия для здоровья длительных полетов на Луну - в частности, влияние среды с низкой гравитацией на организм человека. Но в недавнем исследовании группа фармакологов, генетиков и ученых-геологов считает, что воздействие лунной пыли может серьезно повлиять на легкие будущих астронавтов.
Исследование под названием «Оценка токсичности и повреждения ядерной и митохондриальной ДНК, вызванное воздействием клеток млекопитающих на симуляторы лунного реголита», недавно появилось в GeoHealth - журнал Американского геофизического союза. Исследование было проведено Рэйчел Кастон, постдокторским исследователем из Медицинского факультета Университета Стони-Брук, и включало в себя сотрудников Отделения фармакологических наук и Отделения наук о Земле Стони-Брук.
Из-за отсутствия атмосферы на поверхность Луны в течение миллиардов лет стучали метеоры и микрометры, которые создали тонкий слой поверхностной пыли, известной как реголит. Кроме того, поверхность Луны постоянно бомбардируется заряженными частицами от Солнца, которые заставляют лунную почву электростатически заряжаться и прилипать к одежде.
Признаки того, что лунная пыль может вызвать проблемы со здоровьем, впервые появились во время миссий Аполлона. После посещения Луны астронавты принесли лунную почву с собой в командный модуль, так как он цеплялся за их скафандры. Вдыхая пыль, астронавт Аполлона-17 Харрисон Шмитт описал наличие симптомов, похожих на сенную лихорадку, включая чихание, слезотечение и боль в горле.
Хотя симптомы были кратковременными, исследователи хотели знать, какими могут быть долгосрочные эффекты лунной пыли. Также имеются указания на то, что воздействие лунной пыли может быть вредным, основываясь на исследованиях, которые показали, как вдыхание пыли от вулканических извержений, пыльных бурь и угольных шахт может вызывать бронхит, свистящее дыхание, раздражение глаз и рубцевание тканей легких.
Предыдущие исследования также показали, что пыль может повредить ДНК клеток, что может вызвать мутации и в конечном итоге привести к раку. По этим причинам Кастон и ее коллеги были заинтересованы в том, чтобы увидеть, какое вредное воздействие лунная почва может оказать на организм человека. Ради их исследования команда исследовала клетки легкого человека и клетки мозга мыши для образцов искусственной лунной почвы.
Эти симуляторы были созданы с использованием образцов пыли с Земли, которые напоминают почву, найденную на лунном нагорье Луны и на вулканических равнинах, которые затем были размолоты до мелкого порошка. Они обнаружили, что до 90% клеток легких человека и нейронов мыши погибали при воздействии образцов пыли. Симуляторы также наносили значительный ущерб ДНК нейронам мыши, а клетки легких человека были настолько эффективно повреждены, что было невозможно измерить какое-либо повреждение ДНК клеток.
Результаты показывают, что вдыхание лунной пыли (даже в незначительных количествах) может представлять серьезную опасность для здоровья астронавтов, путешествующих к любым безвоздушным телам в будущем. Это включает в себя не только Луну, но также Марс и другие земные тела, такие как Меркурий. До сих пор космические агентства в значительной степени игнорировали эту опасность для здоровья, пытаясь понять долгосрочные риски для здоровья, связанные с космическими полетами.
«Существуют риски для внеземных исследований, как лунных, так и за их пределами, а не только непосредственные риски самого космоса», - сказала Рэйчел Кастон. По словам Брюса Демпла, биохимика из Медицинской школы Университета Стони Брук и старшего автора нового исследования, их результаты (в сочетании с опытом астронавтов Аполлона) указывают на то, что длительное воздействие лунной пыли может ухудшить дыхательные пути и функцию легких.
Что еще хуже, он также указал, что, если пыль вызывает воспаление в легких, это может увеличить риск более серьезных заболеваний, таких как рак. «Если есть поездки обратно на Луну, которые предполагают пребывание в течение недель, месяцев или даже дольше, вероятно, будет невозможно полностью устранить этот риск», - сказал он.
Следовательно, любые попытки снизить риски при развертывании полетов экипажа на Луну, Марс и за его пределы должны будут учитывать воздействие не только низкой гравитации и радиации, но также и электростатически заряженной почвы. Помимо ограничения продолжительности миссий и количества СВА, некоторые защитные контрмеры, возможно, должны быть включены в любые планы для долгосрочных миссий.
Одна возможность состоит в том, чтобы сделать так, чтобы астронавты циклически проходили через воздушный шлюз, который также опрыскивал бы их костюмы водой или составом, разработанным, чтобы нейтрализовать заряд, таким образом вымывая их от пыли перед тем, как они попадут в основное место обитания. В противном случае космонавтам, работающим в Международной Лунной Деревне (или любой другой среде обитания за пределами мира), возможно, придется носить дыхательные маски все время, пока они не находятся в скафандре.
