如果人类最终定居火星,最大的危险可能不会来自深空、辐射或食物短缺,而是看似无害的尘埃。
科罗拉多大学博尔德分校的研究人员的一项新研究揭示,长期暴露于火星尘埃可能会对宇航员的健康构成严重威胁,这些威胁包括慢性肺损伤和甲状腺功能障碍。
这项研究汇集了医学、地质学和航空航天工程领域的专家,首次详细分析了火星尘埃的化学成分及其对人体的影响。
火星尘埃中潜藏什么?
“这并不是去火星最危险的部分,”该研究的主要作者贾斯汀·王(Justin Wang)说。“但尘埃是一个可以解决的问题,值得投入精力开发专门针对火星的技术来预防这些问题。”
贾斯汀·王是科罗拉多大学博尔德分校的校友,现在是南加州大学凯克医学院的学生。他指出,这个问题并不完全是新的。
阿波罗宇航员在接触月球尘埃后报告了眼睛流泪和喉咙刺激等症状,有些人将其比作花粉症。
但火星环境带来了其独特的挑战。与月球尘埃不同,火星尘埃的化学组成尚不完全了解。
揭示火星尘埃的危害
为了了解更多,研究人员检查了火星陨石和探测车任务的数据。
他们发现了一系列令人担忧的成分:硅酸盐、氧化铁、铍、砷和高氯酸盐——一种在地球上不太常见的高反应性化合物。
即使是在小剂量下,其中一些物质也可能有毒。而早期火星任务预计将持续长达18个月,暴露水平可能会变得显著。
“你的太空服上会沾满尘埃,你还要应对定期的沙尘暴,”该研究的共同作者布赖恩·海内克(Brian Hynek)说。“我们真的需要了解这种尘埃,以便知道它有哪些危害。”
一个充满尘埃的世界
火星覆盖着细小的红色尘埃,主要由富含铁的颗粒组成。这些颗粒很容易被风卷起,形成有时会笼罩整个星球的沙尘暴。
“我们认为在较大的火山顶部可能有10米厚的尘埃,”海内克说。“如果你试图在那里着陆,你会直接陷入尘埃中。”
科学家们表示,问题不仅在于有大量的尘埃,还在于这些颗粒非常小。
火星上的一些尘埃颗粒可能只有3微米大小——远小于人类肺部能够过滤掉的颗粒。
“这比我们的肺黏液能排出的颗粒要小,”王说。“因此,在吸入火星尘埃后,很多尘埃会留在我们的肺里并进入血液。”
火星尘埃的风险
王和他的医疗学生团队分析了现有的研究,以评估火星尘埃的健康影响。一些风险是众所周知的。
例如,硅酸盐在火星矿物中很丰富,在地球上已知会导致矽肺病——一种常见于玻璃工人和矿工中的疾病。它会导致肺组织瘢痕化和严重的呼吸困难,目前没有治愈方法。
其他威胁则不太为人所知。高氯酸盐是火星尘埃中的另一种常见成分,它们是由氯和氧组成的化合物。虽然在地球上很少见,但它们可以严重影响人体的甲状腺功能,可能导致贫血。即使是少量的高氯酸盐,长时间接触也可能是有害的。
预防是关键
好消息是,许多这些问题可以在宇航员踏上火星之前得到解决。
王建议了几种预防措施。碘补充剂可能有助于抵消高氯酸盐的影响,但过量的碘也会导致甲状腺问题。防止火星尘埃进入生活空间的过滤器和密封装置也是解决方案之一。
“预防是关键。我们告诉每个人去看他们的初级保健医生,在心脏病发作前检查胆固醇,”王说。
“我们在火星上能做的最好的事情就是确保宇航员一开始就不会接触到尘埃。”
随着探索火星的梦想逐渐变为现实,越来越清楚的是,生存不仅取决于火箭和探测车,还取决于我们对脚下尘埃的理解和保护能力。
完整研究发表在《GeoHealth》杂志上。
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