一系列独特的风险和挑战正等待着踏上火星的首批宇航员。致命的太阳辐射、经常低至零下100华氏度的夜间温度以及无法呼吸的大气层,都只是需要解决的障碍。但最近的研究表明,还有一个担忧:有毒的火星尘埃。
多年来,NASA的火星探测器(如毅力号和好奇号)上的摄像头已广泛记录了这颗行星荒凉、多岩石的地貌。然而,图像分辨率往往无法展示同样覆盖地表的粉状尘埃的巨大数量。这些被称为“表层土”的微小颗粒比地球上发现的普通尘埃颗粒要细得多。不仅如此,之前的分析表明,火星表层土比大多数地球颗粒物更粗糙。这种结合使其更具磨损性和破坏性,如果被摄入或吸入,就像石棉一样。
在2月份发表于《GeoHealth》杂志上的一项研究中,科学家们审查了现有的火星地质调查,并重点关注了10种已知具有健康危害的物质。例如,天然存在的含氯化学物质高氯酸盐会损害甲状腺并导致再生障碍性贫血,在这种情况下,骨髓无法产生新的血细胞。与此同时,火星上丰富的二氧化硅足以引起矽肺病,这是一种不治之症的呼吸系统疾病,曾常见于石匠。其他表层土颗粒包括氧化铁和石膏,以及砷、铍、镉和铬等痕量有毒金属。这些物质统称为与一系列其他问题相关,如胃肠道炎症、癌症和免疫系统减弱。
宇航服可以在宇航员进行危险的太空行走时提供保护,但一旦他们返回基地,宇航服的作用就有限了。火星尘埃颗粒的平均尺寸约为3微米(约等于霉菌孢子大小),很少超过8微米(比一粒糖的十分之一还小)。这使得清洁宇航服变得更加困难,更不用说防止尘埃堆积在生活区或太空舱内部了。
“接触火星尘埃可能来自皮肤接触、眼睛接触、摄入或通过口腔和鼻腔吸入,”研究作者写道。
一旦摄入,大部分火星尘埃将不会很快被排出。
“这些尘埃的大部分很可能会穿透呼吸道的物理先天免疫防御,因为肺部的粘液无法排出直径小于5微米的尘埃颗粒,”他们解释道。“因此,火星上的尘埃更有可能引起肺部刺激,被吸收到血液中,并导致宇航员患上疾病。”虽然一些预测的效应可能无症状,但许多其他效应可能危及生命。
然而,火星表层土的成分并非宇航员任务的必然障碍。在接受《CNN》采访时,该研究的合著者、南加州大学的医科学生贾斯汀·王(Justin Wang)表示,他认为这些问题是可以解决的。
王说:“虽然火星上的尘埃不会是前往这颗红色星球任务中最危险的部分,但它无疑是一种可能对宇航员有害的危险,但只要我们做好充分准备,就可以轻松避免。”
王及其同事建议,在任务规划中应优先考虑暴露的缓解措施,并包含预防疾病的补充剂以及针对最坏情况的充分治疗方案。毕竟,最近的医院可能距离1.4亿英里。