有毒的火星塵?？赡軐?duì)未來(lái)的宇航員構(gòu)成重大健康風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)南加州大學(xué) （USC） 凱克醫(yī)學(xué)院 （Keck School of Medicine at the University of Southern California， USC） 的新研究，火星沙塵暴可能會(huì)導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)問(wèn)題和疾病風(fēng)險(xiǎn)升高，使其成為航天機(jī)構(gòu)需要準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)的另一種健康危害。

這些風(fēng)暴對(duì)機(jī)器人任務(wù)構(gòu)成嚴(yán)重危害，會(huì)導(dǎo)致靜電風(fēng)暴，從而弄亂電子設(shè)備并導(dǎo)致灰塵在太陽(yáng)能電池板上積聚。

但是載人任務(wù)呢？在未來(lái)幾十年里，NASA 和中國(guó)載人航天局（CMS） 計(jì)劃將宇航員和航天員送往火星.這些任務(wù)將包括數(shù)月的地表作業(yè)，并有望在地表上建立長(zhǎng)期棲息地。

每年的火星年（持續(xù) 686.98 個(gè)地球日），這顆火星都會(huì)經(jīng)歷與南半球夏季相吻合的區(qū)域性沙塵暴。

每三個(gè)火星年（地球年五年半），這些風(fēng)暴就會(huì)變得如此之大，以至于它們涵蓋了整個(gè)地球，從地球上可以看到。

在 2018 年和 2022 年，機(jī)遇號(hào)漫游者和洞察號(hào)著陸器在沙塵暴使它們無(wú)法獲得足夠的電力以保持運(yùn)行后丟失。

這項(xiàng)新研究由Justin L. Wang，南加州大學(xué)醫(yī)學(xué)博士，以及他在凱克醫(yī)學(xué)院的幾位同事。

來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校 （UCLA） 的研究人員也加入了他們的行列太空醫(yī)學(xué)中心這Ann 和 HJ Smead，航空航天工程系和大氣與空間物理實(shí)驗(yàn)室在加州大學(xué)博爾德分校，以及Astromaterials 采購(gòu)和管理辦公室在 NASA 的約翰遜航天中心。

詳細(xì)介紹他們發(fā)現(xiàn)的論文于 2 月 12 日發(fā)表在該雜志上地球健康.

向火星發(fā)送載人任務(wù)會(huì)帶來(lái)許多挑戰(zhàn)，包括后勤和健康危害。在過(guò)去 20 年中，地球和火星之間的最短距離是5500 萬(wàn)公里（3400 萬(wàn)英里），或者大約是地球與月亮.

那是在 2003 年，是兩顆行星 50,000 多年來(lái)最接近的一次。使用傳統(tǒng)方法，需要6 到 9 個(gè)月進(jìn)行單向過(guò)境，在此期間，宇航員會(huì)經(jīng)歷因長(zhǎng)期暴露在微重力下而引起的生理變化。

這些包括肌肉萎縮、骨密度下降、心血管系統(tǒng)減弱等。此外，返回任務(wù)可能持續(xù)長(zhǎng)達(dá)三年，在此期間，宇航員將至少在火星重力（地球的 36.5%）中生活和工作。

還有輻射暴露增加宇航員將在過(guò)境期間和在火星表面作時(shí)體驗(yàn)。然而，暴露于火星風(fēng)化層也會(huì)對(duì)健康造成潛在影響。正如 Wang 通過(guò)電子郵件向 Universe Today 描述的那樣：

“宇航員在火星上可能會(huì)接觸到許多潛在的有毒元素。最關(guān)鍵的是，除了來(lái)自玄武巖和納米相鐵的鐵粉外，還有大量的二氧化硅粉塵，這兩種物質(zhì)都對(duì)肺部有反應(yīng)，可導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病。使火星上的塵埃更加危險(xiǎn)的是，火星上的平均塵埃粒徑遠(yuǎn)小于我們肺部粘液能夠排出的最小粒徑，因此它們更有可能引起疾病。

在阿波羅時(shí)代，阿波羅宇航員報(bào)告了月球風(fēng)化層如何粘附在他們的宇航服上并粘附在他們航天器內(nèi)的所有表面上。返回地球后，他們還報(bào)告了咳嗽、喉嚨發(fā)炎、流淚和視力模糊等身體癥狀。

在2005 年 NASA 研究，研究了 6 名阿波羅宇航員的報(bào)告，以評(píng)估月球塵埃對(duì) EVA 系統(tǒng)的整體影響，得出的結(jié)論是，最嚴(yán)重的健康風(fēng)險(xiǎn)包括“視力遮擋”和“吸入和刺激”。

“二氧化硅直接導(dǎo)致矽肺病，這通常被認(rèn)為是接觸二氧化硅的工人（即采礦和建筑）的職業(yè)病，”Wang 說(shuō)。

“矽肺病和接觸有毒鐵塵類(lèi)似于煤工塵肺，這在煤礦工人中很常見(jiàn)，俗稱(chēng)黑肺病?！?/p>

除了引起肺部刺激以及呼吸和視力問(wèn)題外，火星塵埃還以其有毒成分而聞名。這些物質(zhì)包括高氯酸鹽、二氧化硅、氧化鐵（鐵銹）、石膏和微量的有毒金屬，如鉻、鈹、砷和鎘——這些金屬的含量尚不清楚。

在地球上，人們已經(jīng)對(duì)接觸這些金屬對(duì)健康的影響進(jìn)行了廣泛的研究，Wang 和他的團(tuán)隊(duì)利用這些金屬來(lái)評(píng)估它們?cè)谖磥?lái)幾十年內(nèi)對(duì)前往火星的宇航員構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)：

“在火星上治療宇航員的疾病要困難得多，因?yàn)榇┰綍r(shí)間比以前前往國(guó)際空間站和月球的其他任務(wù)要長(zhǎng)得多。在這種情況下，我們需要為宇航員在長(zhǎng)期任務(wù)中可能出現(xiàn)的各種健康問(wèn)題做好準(zhǔn)備，他們寫(xiě).

“此外，[微重力和輻射] 會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生負(fù)面影響，使宇航員更容易患病，并使治療復(fù)雜化。特別是，輻射暴露會(huì)導(dǎo)致肺部疾病，這會(huì)加劇灰塵對(duì)宇航員肺部的影響。

除了食物、水和氧氣外，地球和火星之間的距離也使關(guān)鍵醫(yī)療用品的運(yùn)送變得復(fù)雜，宇航員也無(wú)法被緊急送回地球接受挽救生命的治療。

根據(jù) Wang 和他的同事的說(shuō)法，這意味著載人任務(wù)在醫(yī)療方面也需要盡可能自給自足。

與所有主要的健康危害一樣，他們強(qiáng)調(diào)首先需要預(yù)防，盡管他們也確定了一些可能的對(duì)策來(lái)減輕風(fēng)險(xiǎn)：

“限制宇航員棲息地的灰塵污染并能夠過(guò)濾掉任何突破的灰塵將是最重要的對(duì)策。當(dāng)然，一些塵埃將能夠通過(guò)，尤其是當(dāng)火星沙塵暴使保持清潔環(huán)境變得更加困難時(shí)，“他們寫(xiě).

“我們發(fā)現(xiàn)研究表明維生素C 可以幫助預(yù)防鉻暴露引起的疾病，碘可以幫助預(yù)防高氯酸鹽引起的甲狀腺疾病。

他們還強(qiáng)調(diào)，需要謹(jǐn)慎采取這些和其他潛在的對(duì)策。正如 Wang 所指出的，服用過(guò)多的維生素 C 會(huì)增加患腎結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)，宇航員在長(zhǎng)時(shí)間處于微重力下后已經(jīng)面臨腎結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，過(guò)量的碘會(huì)導(dǎo)致與最初治療相同的甲狀腺疾病。多年來(lái)，航天機(jī)構(gòu)一直在積極開(kāi)發(fā)技術(shù)和策略，以減輕月球和火星風(fēng)化層的風(fēng)險(xiǎn)。

示例包括特殊噴霧劑,電子束和保護(hù)涂層而多項(xiàng)研究和實(shí)驗(yàn)正在研究風(fēng)化層，以了解有關(guān)其運(yùn)輸機(jī)制和行為的更多信息。

隨著阿爾忒彌斯計(jì)劃的展開(kāi)和火星任務(wù)的臨近，我們可能會(huì)看到藥理學(xué)和醫(yī)學(xué)治療的進(jìn)步，這些進(jìn)步也解決了太空探索的危害。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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