Исследование Медицинской школы Кека при Университете Южной Калифорнии (USC) показало, что марсианские пылевые бури могут вызывать проблемы с дыханием и увеличивать риск заболеваний, создавая угрозу для здоровья космонавтов.
Кроме того, такие бури могут вызвать электростатические разряды, повреждающие электронику и приводящие к накоплению пыли на солнечных панелях, передает incrussia.ru
В ближайшие десятилетия NASA и Китайская пилотируемая космическая программа (CMSA) планируют отправить астронавтов и тайконавтов на Марс. Эти миссии будут включать длительное пребывание на поверхности планеты и, как ожидается, приведут к созданию долгосрочных поселений.
Каждый марсианский год, который длится 686,98 земных дней, на Красной планете происходят региональные пылевые бури, которые совпадают с летом в южном полушарии. Каждые три марсианских года, такие бури становятся настолько мощными, что охватывают всю планету и могут быть видны с Земли. В 2018 и 2022 годах Opportunity Rover и посадочный модуль InSight потеряли связь после того, как пылевые бури помешали им получать достаточное количество энергии для работы.
Новое исследование провел доктор медицины Джастин Л. Ванг из Университета Южной Калифорнии вместе с несколькими своими коллегами из Медицинской школы Кека. К ним присоединились исследователи из Центра космической медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Департамента аэрокосмической инженерии имени Энн и Х. Дж. Смид, а также Лаборатории физики атмосферы и космоса Калифорнийского университета в Боулдере и Отдела сбора и кураторства астроматериалов Космического центра имени Джонсона НАСА.
Отправка пилотируемых миссий на Марс включает в себя множество сложностей, связанных с логистикой и рисками для здоровья астронавтов. В последние двадцать лет кратчайшее расстояние между Землей и Марсом составило 55 млн км, что почти в 142 раза превышает расстояние до Луны. Это произошло в 2003 году и стало самым близким за последние 50 тыс. лет.
Если использовать традиционные способы передвижения, то на перелет в одну сторону может уйти от шести до девяти месяцев, в течение которых астронавты подвержены физиологическим изменениям, возникающим из-за длительного пребывания в условиях микрогравитации.
Среди этих изменений можно выделить атрофию мышц, потерю плотности костной ткани и ослабление сердечно-сосудистой системы. Более того, возвращение на Землю может занять до трех лет, в течение которых астронавты будут находиться в марсианской гравитации, которая составляет 36,5% от земной.
Также существует значительный риск увеличенного радиационного облучения, которому астронавты будут подвергаться как во время перелета, так и во время работы на поверхности Марса. Кроме того, возможны негативные последствия для здоровья, связанные с воздействием марсианского реголита. Об этом рассказал Ванг в интервью изданию Universe Today по электронной почте.
Во время программы «Аполлон» астронавты отмечали, что лунный реголит прилипал к их скафандрам и ко всем поверхностям внутри космических кораблей. По возвращении на Землю они испытывали такие симптомы, как кашель, раздражение горла, слезотечение и помутнение зрения. В исследовании НАСА, проведенном в 2005 году, были проанализированы отчеты шести астронавтов, участвовавших в программе «Аполлон», чтобы оценить общее влияние лунной пыли на здоровье во время выходов в открытый космос. Результаты показали, что две основные угрозы для здоровья, заключались в «затуманивании зрения» и «вдыхании пыли».
«Диоксид кремния непосредственно вызывает силикоз, который обычно считается профессиональным заболеванием работников горнодобывающей и строительной промышленности, — сказал Ван. — Силикоз и воздействие токсичной железной пыли напоминают пневмокониоз, который часто встречается у шахтеров и в просторечии известен как черная болезнь легких».
Помимо того, что марсианская пыль вызывает раздражение легких, проблемы с дыханием и зрением, она известна своими токсичными компонентами. К ним относятся перхлораты, диоксид кремния, оксиды железа (ржавчина), гипс и следовые количества токсичных металлов, таких как хром, бериллий, мышьяк и кадмий, содержание которых до конца не изучено.
На Земле уже давно изучают, как различные металлы влияют на здоровье людей. На основании этих исследований Ван и его команда смогли оценить, какой риск они представляют для астронавтов, отправляющихся на Марс в ближайшие десятилетия. Они отмечают, что лечить астронавтов на Марсе будет намного сложнее, потому что время полета занимают значительно большую часть в сравнении с миссиями на Международную космическую станцию или на Луну.
Кроме того, такие факторы, как низкая гравитация и радиация, могут негативно сказываться на организме человека. Это может привести к тому, что астронавты могут труднее переносить лечение.
Помимо таких жизненных ресурсов, как еда, вода и кислород, важное значение имеет расстояние между Землей и Марсом, которое усложняет доставку необходимых медицинских препаратов. В случае возникновения экстренной ситуации астронавтов нельзя быстро вернуть на Землю для получения важной медицинской помощи.
По мнению Вана и его коллег, пилотируемые миссии, должны быть максимально автономными, в частности, в области медицинского обслуживания. Как и в случае с другими серьезными угрозами для здоровья, авторы подчеркивают важность профилактических мер. Они также предлагают ряд решений, направленных на снижение возможных рисков.
Одной из ключевых мер они называют снижение загрязнения пылью внутри мест обитания астронавтов, а также внедрение систем для ее фильтрации. Авторы отмечают, что полностью избежать попадания пыли все равно не удастся, особенно во время марсианских пылевых бурь, которые усложняют поддержание чистоты.
Также в их исследовании упоминается, что определенные вещества могут помочь в профилактике заболеваний. Например, витамин C может снизить риск заболеваний, связанных с воздействием хрома, в то время как йод способен защищать щитовидную железу от вредного влияния перхлората.
Однако исследователи также подчеркнули необходимую осторожность в отношении потенциальных контрмер. Как указал Ван, чрезмерное употребление витамина C может увеличить риск образования камней в почках, учитывая, что астронавты уже подвержены этой проблеме после длительного пребывания в условиях микрогравитации. Аналогично, избыток йода может привести к заболеваниям щитовидной железы, для лечения которой он предназначен.
В качестве примеров можно привести специальные спреи, электронные лучи и защитные покрытия. Многочисленные исследования и эксперименты сосредоточены на изучении реголита с целью лучшего понимания его механизмов переноса и поведения.
На протяжении столетий характерный оттенок Красной планеты завораживал ученых, но истинная причина ее цвета может быть не такой, как ранее считали ученые. Новаторское исследование предполагает, что краснота Марса вызвана не сухим ржавоподобным гематитом, как считалось ранее, а ферригидритом — богатым железом минералом, который образуется в воде. Это открытие может изменить историю планеты.