Minęło ponad czterdzieści lat od zakończenia programu Apollo i ostatniej misji załogi na Księżyc. Ale w nadchodzących latach i dekadach wiele agencji kosmicznych planuje prowadzić misje z załogą na powierzchnię Księżyca. Należą do nich chęć NASA powrotu na Księżyc, propozycja ESA utworzenia międzynarodowej wioski na Księżycu oraz chińskie i rosyjskie plany wysłania pierwszych astronautów na Księżyc.
Z tego powodu wiele badań poświęcono temu, jakie mogą być skutki zdrowotne długotrwałych misji na Księżyc - szczególnie skutki, jakie środowisko grawitacyjne wywarłoby na ludzkie ciało. Jednak w ostatnich badaniach zespół farmakologów, genetyków i geologów zastanawia się, w jaki sposób narażenie na pył księżycowy może mieć poważny wpływ na płuca przyszłych astronautów.
Badanie, zatytułowane „Ocena toksyczności oraz jądrowego i mitochondrialnego uszkodzenia DNA spowodowane ekspozycją komórek ssaków na symulatory księżycowego regolitu”, niedawno pojawiło się w GeoZdrowie - czasopismo American Geophysical Union. Badanie było prowadzone przez Rachel Caston, doktorantkę ze Stony Brook University School of Medicine, i obejmowało członków z Wydziału Nauk Farmakologicznych Stony Brook oraz Wydziału Nauk o Ziemi.
Ponieważ nie ma atmosfery, powierzchnia Księżyca była uderzona przez meteory i mikrometry przez miliardy lat, które stworzyły cienką warstwę pyłu powierzchniowego znaną jako regolit. Ponadto powierzchnia Księżyca jest ciągle bombardowana przez naładowane cząstki ze Słońca, które powodują, że gleba księżycowa staje się naładowana elektrostatycznie i przykleja się do ubrania.
Wskazania, że pył księżycowy może powodować problemy zdrowotne, pojawiły się po raz pierwszy podczas misji Apollo. Po wizycie na Księżycu astronauci zabrali ze sobą księżycową glebę do modułu dowodzenia, gdy przylgnęła do ich skafandra kosmicznego. Po wdychaniu pyłu astronauta Apollo 17, Harrison Schmitt, opisał objawy podobne do kataru siennego, w tym kichanie, łzawienie oczu i ból gardła.
Podczas gdy objawy były krótkotrwałe, badacze chcieli dowiedzieć się, jakie mogą być długoterminowe skutki pyłu księżycowego. Istnieją również oznaki, że narażenie na pył księżycowy może być szkodliwe na podstawie badań, które wykazały, że wdychanie pyłu z erupcji wulkanicznych, burz pyłowych i kopalni węgla może powodować zapalenie oskrzeli, świszczący oddech, podrażnienie oczu i bliznowacenie tkanki płucnej.
Poprzednie badania wykazały również, że pył może powodować uszkodzenie DNA komórek, co może powodować mutacje i ostatecznie prowadzić do raka. Z tych powodów Caston i jej koledzy byli dobrze zmotywowani, aby zobaczyć, jaki szkodliwy wpływ może mieć księżycowa gleba na ludzkie ciało. Na potrzeby badań zespół wystawił ludzkie komórki płuc i mysie komórki mózgowe na próbki symulowanej gleby księżycowej.
Symulanty te zostały utworzone przy użyciu próbek pyłu z Ziemi, które przypominają glebę znalezioną na księżycowych wyżynach Księżyca i równinach wulkanicznych, które następnie zmielono na drobny proszek. Odkryli, że do 90% ludzkich komórek płuc i mysich neuronów zmarło po wystawieniu na działanie próbek pyłu. Symulanty spowodowały także znaczne uszkodzenie DNA neuronów myszy, a ludzkie komórki płuc zostały tak skutecznie uszkodzone, że nie można było zmierzyć żadnego uszkodzenia DNA komórek.
Wyniki pokazują, że wdychanie pyłu księżycowego (nawet w niewielkich ilościach) może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia astronautów podróżujących do ciał pozbawionych powietrza w przyszłości. Dotyczy to nie tylko Księżyca, ale także Marsa i innych ciał lądowych, takich jak Merkury. Do tej pory to zagrożenie dla zdrowia było w dużej mierze pomijane przez agencje kosmiczne starające się zrozumieć długoterminowe zagrożenia dla zdrowia związane z podróżami kosmicznymi.
„Istnieje ryzyko dla pozaziemskich eksploracji, zarówno księżycowych, jak i poza nimi, niż tylko bezpośrednie ryzyko związane z samą przestrzenią kosmiczną” - powiedziała Rachel Caston. Według Bruce'a Demple, biochemika ze Stony Brook University School of Medicine i starszego autora nowego badania, ich wyniki (w połączeniu z doświadczeniem astronautów Apollo) wskazują, że długotrwałe narażenie na pył księżycowy może zaburzać czynność dróg oddechowych i płuc.
Co gorsza, wskazał również, że jeśli pył wywołuje stan zapalny w płucach, może zwiększyć ryzyko poważniejszych chorób, takich jak rak. „Jeśli istnieją podróże z powrotem na Księżyc, które wiążą się z pobytami tygodni, miesięcy lub nawet dłużej, prawdopodobnie nie będzie możliwe całkowite wyeliminowanie tego ryzyka” - powiedział.
Ergo, wszelkie próby ograniczenia ryzyka wznoszenia misji załogowych na Księżyc, Marsa i nie tylko będą musiały uwzględniać narażenie nie tylko na małą grawitację i promieniowanie, ale także na ziemię naładowaną elektrostatycznie. Oprócz ograniczenia czasu trwania misji i liczby EVA, może być konieczne włączenie niektórych ochronnych środków zaradczych do planów długoterminowych misji.
Jedną z możliwości jest przepuszczenie astronautów przez śluzę, która również spryska ich skafandry wodą lub związkiem zaprojektowanym do zneutralizowania ładunku, a tym samym umyje je przed kurzem przed wejściem do głównego siedliska. W przeciwnym razie astronauci pracujący w Międzynarodowej Wiosce Księżycowej (lub w jakimkolwiek innym środowisku poza światem) mogą nosić maski oddechowe przez cały czas, gdy nie są w skafandrze kosmicznym.
