Здоровью астронавтов угрожает лунная пыль
Космическая пыль может превратиться в настоящую проблему для астронавтов, осуществляющих полеты на Луну. Их здоровье зависит от того, до какой степени они подвергаются воздействию лунных микрочастиц. Чтобы оценить риск, возникающий в условиях длительного пребывания астронавтов в пыльном пространстве, ученые из Национального космического биомедицинского исследовательского института (NSBRI) перед очередным полетом на Луну изучают, как пыль распределяется в легких в условиях пониженной гравитации. Результаты исследований, возможно, изменят не только конструкцию лунных модулей, но и найдут свое применение на Земле в области разработки целеуказанных аэрозольных бронхо-легочных препаратов. Д-р Ким Приск, руководитель программы NSBRI "Человеческий фактор и производительность труда" заметил, что есть основные вопросы, на которые предстоит найти ответы. "В общих чертах, эти вопросы можно сформулировать так: Какое количество пыли проникает в легкие? Куда именно проникает пыль? Как долго она там задерживается? Насколько она опасна?" комментирует Приск, адъюнкт-профессор медицинского факультета в Университете штата Калифорния, Сан-Диего.
В 60–70-е годы во время пилотируемых полетов по программе "Аполлон" микрочастицы, оседающие на скафандры астронавтов после лунных прогулок, легко попадали на борт корабля. Пыль внутри модуля порой достигала такой концентрации, что некоторые астронавты даже чувствовали ее запах. Несмотря на то что не было зафиксировано ни одной болезни, связанной с этим явлением, космическая пыль все же вызывает беспокойство ученых, поскольку содержит в себе свойства, сравнимые со свежераспиленным кварцем - высокотоксичным веществом. Полеты "Аполлона" длились всего несколько дней. Во время последующих лунных миссий астронавты будут подвергаться воздействию пыли более длительный период, а иногда - даже многие месяцы. Учитывая слабую гравитацию и микроскопичность лунной пыли, респираторные приспособления, предназначенные для удаления частиц, могут оказаться не столь эффективными, как на Земле.
"В условиях частичной гравитации пылинки не оседают, а зависают в пространстве, затем глубоко проникают в легкие астронавта и сохраняются там длительный срок", рассказывает Приск. Благодаря своей большой емкости легкие - чрезвычайно чувствительный орган, который доставляет молекулы кислорода через тонкие мембраны прямо в кровь. И чем глубже пыль проникает в легкие, тем большему риску подвергается здоровье астронавта. Для проведения исследований ученые проводят измерения во время полетов на испытательном "микрогравитационном" самолете NASA. В самолете на короткий период создаются условия слабой гравитации и невесомости во время резких взлетов и снижений.
"Когда гравитация в самолете снижается до уровня лунной, мы впрыскиваем микрочастицы в специальную трубку, через которую участники эксперимента ртом вдыхают и выдыхают воздух. Мы наблюдаем за тем, как ведут себя эти микрочастицы и какое их количество проникает в легкие. На сегодняшний день испытательные полеты со сниженной гравитацией вполне оправдывают себя. Нам удается создавать условия, при которых можно изучать поведение вдыхаемых микрочастиц", рассказывает Приск. "Мы обнаружили, что наиболее вредоносные микрочастицы (меньше 2.5 микрон) подвергаются существенному воздействию при изменении гравитации". В ближайшее время мы также планируем изучить все риски, связанные с воздействием лунной пыли, а также найти способы ограничения этого воздействия. Степень наносимого вреда пылью определит масштабы инженерных работ и, возможно, создаст определенные проблемы с оборудованием. Что касается практического применения на Земле: благодаря знаниям, полученным в ходе эксперимента, ученые смогут лучше понять функционирование легких и особенность распределения в них микрочастиц. "Научившись создавать целевые медицинские препараты, проникающие в нужную часть легкого, мы сможем добиться оптимальных результатов лечения с помощью небольшой дозы лекарства, что снизит степень побочного действия".
