Představte si to jako zpětnou zprávu od účastníků programu Apollo: Měsíc je prachový Disneyland.
Mezi rokem 1969 a koncem roku 1972 tucet astronautů vykopalo prachový regolit, vrchní část měsíční špíny.
„Čím více času tam strávíte, tím více jste pokryti měsíčním prachem od helmy až po boty,“ vzpomíná astronaut Apolla 11 Buzz Aldrin. Velitel Apolla 17 Gene Cernan vyjádřil podobné myšlenky při technické poradě po své misi, která byla posledním pobytem člověka na Měsíci. „Myslím, že prach je pravděpodobně jednou z našich největších brzd nominálního provozu na Měsíci. Myslím, že kromě prachu můžeme překonat i jiné fyziologické, fyzikální nebo mechanické problémy,“ řekl.
Related: Apollo 11 v 50 letech: Kompletní průvodce historickým přistáním na Měsíci
Abrazivní povaha
Členové posádky Apolla se nevyhnuli sledování měsíčního materiálu uvnitř svých přistávacích modulů. Po odložení přileb a rukavic mohli měsíčňané cítit abrazivní povahu prachu, stejně jako vůni a dokonce i chuť Měsíce. A to dalo vzniknout „vůni Apolla“, vzpomínkám astronautů na vůni Měsíce. Ukázalo se, že má charakteristickou vůni.
Aldrin vzpomíná, že měsíční prach, který během mise Apolla 11 znečistil skafandry a vybavení, byl cítit „jako spálené dřevěné uhlí nebo podobně jako popel, který je v krbu, zvláště když ho pokropíte trochou vody.“
Harrison „Jack“ Schmitt z Apolla 17 řekl: „Jediné, co mohu říci, je, že každý měl z toho zápachu okamžitý dojem vyhořelého střelného prachu, ne že by byl ‚kovový‘ nebo ‚štiplavý‘. Zápach použitého střelného prachu se nám pravděpodobně vryl do paměti mnohem více než jiné srovnatelné pachy.“ Schmitt dodal, že poprvé se k pachu střelného prachu vyjádřil pouhých 7 minut poté, co bylo zahájeno přetlakování lunárního modulu Apolla 17.
Schmitt měl něco, co někteří označují za první zaznamenaný případ mimozemské senné rýmy v historii. „Přišlo to docela rychle,“ hlásil přerývaným hlasem z Měsíce do řídicího střediska mise v Houstonu. Měl výraznou reakci na měsíční prach, který způsobil, že chrupavčité destičky ve stěnách jeho nosních komor otekly.
Astronautická hygiena
Zemský Měsíc je v příštím desetiletí „místem“ pro lety lidí do vesmíru. Existují podstatné politické, ekonomické a finanční důvody pro průzkum a kolonizaci měsíčního území – zejména pro získávání vody z povrchu Měsíce a těžbu vzácných kovů vzácných zemin, protože pozemské zdroje se ztenčují.
Přestože budou existovat příležitosti pro ty, kteří budou chtít tyto zdroje využít, ať už jako státy, jednotlivci, soukromé společnosti nebo jejich kombinace, budou existovat také nebezpečí, která je třeba řešit. Jedním z takových nebezpečí pro astronauty bude vystavení měsíčnímu prachu.
Takový je výhled Johna Caina, britského odborníka na nebezpečí vystavení měsíčnímu prachu a nezávislého konzultanta v oblasti řízení zdravotních rizik pro astronauty. Byl prvním vědcem, který definoval vědeckou disciplínu „astronautická hygiena“, obor pracovního lékařství, jehož cílem je kontrolovat vystavení astronautů rizikům v prostředí s nízkou gravitací.
„Je nezbytné, aby byla známa povaha měsíčního prachu, pochopeny jeho účinky na organismus, určeny cesty expozice a vyvinuty prostředky ke snížení expozice,“ řekl Cain serveru Space.com. Takové práce probíhají ve Velké Británii, Spojených státech, Evropské unii, Číně, Rusku a Indii.
Reaktivní prach
Cain pozoroval, že měsíční regolit obsahuje několik druhů reaktivního prachu, včetně oxidu křemičitého (50 %), oxidu železitého a vápenatého (45 %) a dalších oxidů (5 %). Oxid křemičitý je vysoce toxický; prach obsahující oxid křemičitý je na Zemi zodpovědný za silikózu, život ohrožující onemocnění plic, které se vyskytuje především u kameníků.
„Místo usazování prachových částic v plicích bude záviset na velikosti částic, přičemž nanočástice pronikají hluboko do plic,“ uvedl Cain. „Nižší gravitace Měsíce bude mít významný vliv na místo, kde se nanočástice ukládají, a na následné zdravotní účinky expozice.“
Na Měsíci existují možnosti, jak zkoumat zdravotní účinky expozice nanočásticím v prostředí s nízkou gravitací, zejména reakce plicních buněk, řekl Cain. Takový výzkum bude spolu s dalšími studiemi expozice prachu neocenitelný pro zkoumání zdravotních účinků a pro vývoj opatření pro kontrolu expozice prachu na Měsíci, dodal. Tato opatření mohou zahrnovat skafandry s nízkou retencí prachu, techniky magnetické separace prachu nebo paprsky částic k odstranění prachu z povrchu.
„Zlepšené poznatky o lidské fyziologii a medicíně, zejména o dýchání v prostředí s nízkou gravitací, budou mít potenciální přínos na Zemi – například pro vývoj nových prostředků pro doručování léků a pro vývoj nových léčebných postupů,“ řekl Cain.
Přínos pro kosmetický průmysl?
Vzhledem k členitosti a abrazivitě měsíčního prachu by tyto látky mohly vědcům pomoci při studiu mechanismů a léčbě poškození kůže.
„Výzkum buněčných změn kůže, způsobených poškozením prachem v prostředí s nízkou gravitací, bude neocenitelný pro kosmetický průmysl při vývoji pozemských aplikací k léčbě kožních onemocnění,“ řekl Cain.
Podnět k dosažení Měsíce a úspěšnému založení osad na měsíčním povrchu bude zahrnovat větší potřebu astronautů – a budoucích vesmírných turistů -, kteří vydrží drsné podmínky. To bude znamenat vývoj a uplatnění „expozičního screeningu“, který se bude používat při výběru měsíčních cestovatelů, navrhl Cain. Ten zahrnuje soubor faktorů prostředí, jako je stres a strava, kterým je jedinec vystaven a které mohou mít vliv na zdraví.
Ti jedinci, kteří mají potřebnou genetickou výbavu, aby odolali radiaci a dlouhodobým dopadům mikrogravitace, budou pro cestu na Měsíc ve velké výhodě, řekl Cain. „Expoziční technologie vyvinutá pro průzkum Měsíce bude mít mnoho vedlejších účinků v pozemním měřítku – například při výběru pracovníků pro práci v extrémních podmínkách.“
V dlouhodobém horizontu bude podle Caina snaha o průzkum Měsíce a založení trvalých osad zahrnovat potřebu vypracování právních předpisů v oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví, které zajistí, že lidé budou pracovat v bezpečných podmínkách. „Bude potřeba rozvíjet školící, vzdělávací a výzkumná zařízení a vývoj vakcín, které budou bojovat proti potenciálnímu výskytu patogenních mikrobů v osadách v důsledku mutace,“ řekl.
„Je tedy vidět, že Měsíc není světem, kde ‚už to bylo, už se to stalo‘. Pro ty, kteří budou ochotni přijmout výzvy, se zde naskytne spousta příležitostí,“ uvedl Cain. „Průzkum Měsíce bude vzrušující díky možnostem pochopení zdravotních rizik, vývoje prostředků k jejich identifikaci a kontrole a uplatnění získaných poznatků v pozemním prostředí.“
Related:
Domov na Měsíci: Jak vybudovat měsíční kolonii (infografika)
Abrazivní nález
Bloudili jste někdy po pláži a málem jste šlápli na malý kousek skla?
Něco podobného se pravděpodobně stane i budoucím průzkumníkům Měsíce, kteří budou chodit po „pláži“ tvořené především rozbitými kousky střepů podobných sklu. Jsou to pozůstatky miliard let bombardování mikrometeority a nedostatku přirozeného zvětrávání měsíčního prostředí blízkého vakuu.
„Tyto ostré částice mohou proniknout vrstvami skafandru, poškrábat hledí a měřidla a neopravitelně ucpat mechanické mechanismy,“ řekl Ryan Kobrick, odborný asistent pro provoz kosmických letů na Embry-Riddle Aeronautical University v Daytona Beach na Floridě. Studoval jemnozrnné částice na Měsíci a má několik varování.
„Budoucí průzkumníci Měsíce budou čelit podobným obtížím, jaké zažili astronauti Apolla,“ řekl Kobrick serveru Space.com, „ale ve větším měřítku, pokud plánují zůstat déle než několik dní. Jemnozrnné částice jsou lidskému oku neviditelné a skrývají se v měsíčním regolitu, metr silné svrchní vrstvě měsíční půdy.
„Vybavení bude muset být buď robustní, aby zvládlo abrazivní prostředí, nebo jednorázové/opětovně použitelné již po několika výletech do terénu. Bez ohledu na úkol, od vědecké práce v terénu přes těžbu surovin až po radovánky turistů v lunárních vozidlech, se průzkumníci budou prášit a špinit,“ radí Kobrick.
„Existují různé technologie, které mohou pomoci při zmírňování prašnosti, jako jsou kluzké nátěry a elektrostatická zařízení, ale udržitelnějším přístupem bude připravit se na špinavé provozní prostředí,“ dodal.
Related:
Kobrick nabídl zajímavou pozemskou analogii k problematice nebezpečných částic na Měsíci: 17 misí NASA na Měsíci v obrázcích
Paralela s těžbou uhlí
Kobrick nabídl zajímavou pozemskou analogii k problematice nebezpečných částic na Měsíci.
„Těžba uhlí má mnoho paralel s činností na Měsíci a zdravotní rizika s ní dokonce souvisejí,“ řekl. „Když měsíčňané z Apolla nastupovali do lunárního modulu, vnášeli do obytného objemu prach ze svých skafandrů, který pokrýval jejich kůži a vybavení. Měli drobná podráždění a možné příznaky senné rýmy z požití.“
Toto jsou velká rizika pro lidské zdraví a výkonnost, zdůraznil Kobrick. Měsíční prach by navíc mohl poškodit citlivé vybavení jak uvnitř habitatu, tak venku na povrchu Měsíce.
„Vlhčené ubrousky – nebo suché ubrousky, protože voda bude vzácnou komoditou – a vysávání se pro obyvatele Měsíce stanou rutinou,“ řekl Kobrick. „Bezpečnostní údržba a recertifikace budou vzhledem k nebezpečí prachu kritickými operacemi. S polním vybavením se bude zacházet spíše jako s letadlem, které se otáčí k dalšímu letu, než jen s autem zaparkovaným na noc.“
Dlouhodobý pobyt na Měsíci změní paradigma čistoty vozidel, zejména když se těžba na Měsíci rozjede na plné obrátky. „Lidský průzkum je závislý na schopnosti překonávat cizí prostředí, ale počet cyklů, které musí vydržet zařízení postavené na míru, rozhodne o tom, jak daleko nás naše měsíční boty zavedou,“ uzavřel Kobrick.
Problém s prachem je natolik problematický, že se setkání v příštím roce zaměří na vliv měsíčního prachu na lidský průzkum.
Seminář organizuje a vede Joel Levine, profesor aplikované vědy na College of William and Mary ve Williamsburgu ve Virginii a konzultant Technického a bezpečnostního centra NASA v Hamptonu ve Virginii.
„Jedním z hlavních neočekávaných objevů programu Apollo byl škodlivý vliv měsíčního prachu na astronauty a jejich vybavení, včetně skafandrů,“ řekl Levine serveru Space.com.
„Vzhledem k tomu, že Spojené státy se v rámci programu Apollo snažily o zvýšení bezpečnosti astronautů a jejich vybavení. zahajují nový program s názvem Artemis, lidského průzkumu a kolonizace Měsíce, přičemž astronauti budou trávit stále více času prací na měsíčním povrchu a jeho průzkumem, musíme najít řešení, jak zmírnit/snížit dopad měsíčního prachu na astronauty a jejich vybavení,“
- Fotografie: Pátrání po vodě na Měsíci
- 50 let po Apollu 11 přichází nová měsíční horečka
- Vize měsíční základny: How to Build a Lunar Colony (Photos)
Leonard David is author of the recently released book, „Moon Rush: The New Space Race“ published by National Geographic in May 2019. A longtime writer for Space.com, David has been reporting on the space industry for more than five decades. Follow us on Twitter @Spacedotcom or Facebook.
Recent news