Вдыхание лунной пыли менее токсично, чем городское загрязнение

Лунная пыль менее вредна для клеток легких человека, чем предполагалось, и значительно менее токсична, чем обычные загрязнения воздуха на Земле.

Исследование, проведенное UTS и опубликованное в журнале Life Sciences in Space Research , предоставляет обнадеживающие данные для предстоящих миссий Artemis , целью которых является обеспечение долгосрочного присутствия человека и создание базы на Луне.

Ведущий научный сотрудник UTS и кандидат наук Микаэла Б. Смит исследовала воздействие более точных имитаторов лунной пыли следующего поколения на клетки легких человека в лабораторных условиях. Она сравнила воздействие с воздействием частиц в воздухе, собранных с оживленной улицы Сиднея.

Смит заявил, что здоровье астронавтов стало предметом беспокойства после миссий «Аполлон» , в ходе которых у членов экипажа возникли проблемы с дыханием.

Исследование показало, что , хотя острая, абразивная лунная пыль может действовать как физический раздражитель, она не вызывает серьезных клеточных повреждений и воспалений, наблюдаемых в городской пыли на Земле . «Важно различать физический раздражитель и высокотоксичное вещество», — сказал Смит.

«Наши результаты показывают, что, хотя лунная пыль может вызывать некоторое немедленное раздражение дыхательных путей, она, по-видимому, не представляет риска для долгосрочных хронических заболеваний, таких как силикоз , который вызывается такими материалами, как кремниевая пыль».

В ходе миссии «Аполлон» основным путем воздействия был выход в открытый космос. «Когда астронавты возвращались в посадочный модуль, мелкая пыль, прилипшая к их скафандрам, поднималась в воздух в замкнутой кабине и впоследствии вдыхалась, вызывая респираторный дистресс, чихание и раздражение глаз», — объяснил Смит.

«Если вы вдыхаете пыль, вы чихаете, кашляете и испытываете некоторое физическое раздражение. Но она не так токсична, как кремний, который может вызвать силикоз из-за нахождения на строительной площадке в течение 10 лет. Ничего подобного не будет», — сказал Смит.

Исследование было сосредоточено на мелких частицах пыли (меньше или равных 2,5 микрометрам) , которые достаточно малы, чтобы обойти естественную защиту организма и проникнуть глубоко в нижние дыхательные пути легких. В исследовании использовались два разных типа клеток легких: верхние (бронхиальные) и нижние (альвеолярные) области .

Результаты показали, что земная пыль вызывала более сильную воспалительную реакцию и была более токсичной для клеток, чем имитаторы лунной пыли. В статье предполагается, что основным механизмом токсичности лунной пыли является механическое повреждение, вызванное неправильной формой и грубыми краями частиц, поскольку они усваиваются клетками. Критически важно, что лунные имитаторы не вызывали значительного окислительного стресса, ключевого пути химического повреждения, часто связанного с токсичностью мелких частиц.

«Это, вероятно, означает, что если воздействие происходит на уровнях, типичных для загрязнения наземного воздуха, последствия для здоровья будут минимальными», — заключают авторы статьи.

Хотя результаты исследования снижают критический фактор риска, NASA продолжает серьезно относиться к угрозе воздействия пыли . Смит, недавно посетивший Космический центр имени Джонсона в Хьюстоне, своими глазами увидел новые инженерные решения.

«То, что они сделали сейчас, это спроектировали его так, что костюмы фактически прикреплены к внешней части марсохода», — объяснил он. «Астронавт будет входить и выходить изнутри, и костюм никогда не попадет внутрь, что предотвращает загрязнение внутренней среды кабины пыльным костюмом».

«Хотя это исследование помогает снизить обеспокоенность по поводу критического фактора риска, важно подчеркнуть, что NASA продолжает серьезно относиться к воздействию пыли и разрабатывает надежные стратегии смягчения последствий», — сказал Смит.

Исследование проложило путь для нынешней докторской работы Смита, в которой изучается следующий рубеж космической медицины: влияние микрогравитации на функцию легких .

В лаборатории она использует специализированное вращающееся устройство для имитации невесомости, испытываемой на Международной космической станции , и изучает, как она влияет на клеточную структуру и функцию легких с течением времени.

Уважаемый профессор Брайан Оливер из Техасского университета и Института медицинских исследований Вулкока, научный руководитель докторантуры Смита и соавтор исследования, сказал, что эта фундаментальная работа о лунной пыли придает большую уверенность человечеству в следующем гигантском скачке.

«Результаты подтверждают безопасность возвращения людей на Луну. Это исследование выводит нашу исследовательскую группу в UTS на передовые позиции в области космических наук о жизни, закрепляя за нами статус ключевых участников этой жизненно важной области исследований, особенно в Австралии», — сказал Оливер.