微尘:月球-火星探险者面临的最大健康风险?

网易
2018-05-10

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网易2018-05-10

5月9日消息,据Futurism报道,对于人类探险者来说,月球和火星都不适合人类生存。那里的温度在极度严寒和酷热之间波动,没有可呼吸的新鲜空气、食物或饮用水。毫无疑问,这些都是令人担忧的重大问题。但对外星探索者来说,最大的健康风险可能是微小的尘埃。

由于没有水,岩石在数十亿年的时间里不断崩裂,月球和火星上都充满了尘埃。在美国宇航局的“阿波罗号”登月任务期间,宇航员在月球表面逗留后,地外尘埃甚至被带回太空船。当宇航员皮特·康拉德(Pete Conrad)和艾伦·比恩(Alan Bean)在8小时的月球行走中回来时,阿波罗12号着陆器的内部布满尘埃,他们甚至称之为“煤矿”。

多名月球探险者告诉医生,月球尘埃导致他们打喷嚏,泪眼朦胧。在最近的研究中,科学家发现这些尘埃的影响更糟糕。在实验室模拟的月球尘埃导致人类和小白鼠细胞死亡,且DNA受损。研究人员无法确定为什么尘埃会造成伤害,但他们推测这可能与微粒形状的物质有关。

与此同时,火星以沙尘暴著称,它们甚至可以覆盖与地球上大陆面积相当的区域。有时候,整个火星都会沙尘暴肆虐,最长的沙尘暴可持续1个月时间。但是,地外尘埃的问题并不仅仅在于它无所不在的特性,而是其微小的体积。月球和火星上的尘埃远比地球上的尘埃小得多,小到它有可能进入宇航员的肺部。此外,这些尘埃如此干燥,以至于它哪怕受到最轻微的扰动都会飞起来。而且这种干燥也使它带电,这意味着它会粘在所有东西上。

这使得月球尘埃的粘附令人难以置信的持久。“阿波罗号”任务的宇航员发现,月球尘埃能够滑过宇航服的过滤器和拉链,并进入仪器中,导致它们过热。为国际空间站工作的波音工程师格雷格·根特里(Greg Gentry)说:“这些宇航员只在那里呆了几天,但他们的许多系统几乎都失败了,一个很大的原因就是身处灰尘环境所致。”

图:阿波罗17号宇航员尤金·塞尔南(Eugene Cernan)在几乎被地外尘埃覆盖住,这使得他的白色宇航服从腰部到肩部看起来都是黑色的

对火星尘埃的研究也产生了同样令人担忧的结果。沙尘暴过后的火星探测器状态表明,这些物质就像月球那样,在红色行星上同样粘稠和无处不在。探测火星的设备必须特别设计以保持移动能力,即使尘埃落在它上面也不能产生影响。将来,如果宇航员计划使用太阳能,尘埃也将是个很重要的考虑因素,因为太阳能电池板经常需要清洁,受到沙尘暴影响后很难再发挥作用。

研究火星地质细节的火星探测器还发现,尘埃中可能含有高氯酸盐(这是一种已知的危害人类甲状腺的化学物质),也可能含有像地球石膏一样的矿物质(对肺脏产生严重威胁),类似的颗粒会给煤矿工人造成严重影响。火星探测器还发现了更危险的重金属踪迹,比如致癌的六价铬。

那么未来的宇航员该如何应对呢?好消息是,自从阿波罗计划以来,技术取得了许多重大突破,我们在地球上实验室和无尘车间里看到的那种高科技电离和过滤系统,也可以在月球和火星栖息地使用,以保持它们的无尘性。2013年的一篇论文还建议,未来的宇航员在处理火星尘埃时,应采取与重金属矿工同样的预防措施,包括在专门的房间去除宇航服上的尘埃,并定期监测他们的血液水平以测试暴露强度。

在遥远的未来,如果我们能搞清楚如何使火星地球化,我们可能就不再需要处理地外尘埃了。地球化需要加热地球,让火星大气层变厚,并允许液态水保持在其表面上,在植物和其他有机物质下滋润火星尘埃,帮助把尘埃转变成类似地球上的厚厚土壤。如果计划失败了,我们或许可以投资制造巨大的吸尘器以吸走所有尘埃。

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