火星的有毒塵埃空氣環(huán)境

最近發(fā)表在《地球健康GeoHealth》雜志的研究文章講解了火星上的有毒塵埃空氣環(huán)境。這些塵埃包含大量二氧化硅、巖石灰、高氯酸鹽和納米相氧化鐵等物質(zhì)，并且對登陸人員健康構(gòu)成極大危害。

火星上的塵埃無處不在，它們的運動行為與地球上的塵埃不同。在地球上，大多數(shù)灰塵和顆粒都會經(jīng)歷自己的漫長運動過程，隨著時間的推移逐漸磨損，在顯微鏡下觀察它們時會發(fā)現(xiàn)它們的外形基本上是圓的。相比之下，月球和火星上全是非常尖銳、有尖頭的粒子，這些粒子并沒有經(jīng)歷地球粒子的運動和時間雙重磨損，這些尖銳的顆粒就有機會對身體皮膚和體內(nèi)器官軟膜造成刺激。這種環(huán)境，相當(dāng)于將人放在布滿石棉粉塵的環(huán)境里。石棉是一種纖維礦物，用于建筑材料，其會導(dǎo)致肺癌、間皮瘤和肺心病被 人們熟知。

火星有毒塵埃對宇航員肺部的最大危險是由于塵埃非常細小，會留在宇航員的肺部，其中一部分也會被交換吸收到血液中。由于太空飛行的輻射暴露，宇航員多少都會存在肺纖維化，那么二氧化硅和氧化鐵在內(nèi)的塵埃侵入會導(dǎo)致疊加的肺部疾病。火星土壤中已經(jīng)檢測到的大量有毒化合物高氯酸鹽可能導(dǎo)致甲狀腺功能障礙和再生障礙性貧血，最終使登陸人員身體停止產(chǎn)生足夠血細胞。

目前人類科技主要采用過濾方法去除空氣中不需要的物質(zhì)。但是，即便使用過濾器，其系統(tǒng)也很復(fù)雜，包括灰塵過濾、機艙清潔和使用靜電排斥裝置。著陸火星及隨后地面的呼吸支持系統(tǒng)必須確保其可靠的將有毒元素清除，包括鉻、砷和鎘。而考慮到火星返回地球所需的時間，以及與地球母星通信的延遲，因此火星表面必須建立完整的本地醫(yī)療能力。

在火星上，塵土不斷從天而降，覆蓋了一切。每隔幾年還有席卷整個火星表面的風(fēng)暴，給火星披上一層厚厚的外衣，航天器、車輛、太陽能電池板和其他暴露設(shè)施必須能在這個環(huán)境下可靠生存。火星漫游車已經(jīng)經(jīng)歷了太陽能電池板灰塵太多而無法為電池充電，繼而使探測器不能按地面設(shè)想進行動作和按時間規(guī)劃完成任務(wù)。因此解決火星塵埃問題，是一個高度跨學(xué)科的問題，醫(yī)學(xué)、工程和科學(xué)學(xué)科必須融合才能找到解決方案，才能真正保護宇航員健康。而且，在載人任務(wù)起飛之前就必須要有可行方案。