A holdpor gondot okozhat a jövő holdkutatóinak

Gondoljunk erre úgy, mint az Apollo holdjáróinak visszatekintő üzenetére: A Hold a por Disneylandje.

Az 1969 és 1972 vége között tucatnyi űrhajós rúgta fel a porszerű regolitot, a Hold felszíni szennyeződését.

“Minél több időt töltesz ott, annál inkább beborít a holdpor a sisaktól a csizmáig” – emlékezett vissza Buzz Aldrin, az Apollo-11 űrhajósa. Az Apollo 17 parancsnoka, Gene Cernan hasonló gondolatokat fogalmazott meg a küldetését követő technikai eligazításon, amely az utolsó emberi tartózkodás volt a Holdon. “Úgy gondolom, hogy a por valószínűleg az egyik legnagyobb gátja a Holdon való névleges működésnek. Úgy gondolom, hogy a poron kívül más fiziológiai, fizikai vagy mechanikai problémákat is le tudunk küzdeni” – mondta.

Hoz kapcsolódóan: Apollo 11 at 50: A Complete Guide to the Historic Moon Landing

Por a Holdon. Az Apollo 17 parancsnoka, Gene Cernan készül levetni a holdporral borított űrruháját. (Képhitel: NASA)

Súrolt természet

Az Apollo legénység tagjai nem tudták elkerülni, hogy holdi anyagot kövessenek a holdi leszállóegységük belsejében. Miután levetették sisakjukat és kesztyűjüket, a holdjárók érezhették a por koptató jellegét, valamint érezhették a Hold szagát és még az ízét is. És ez adta az “Apollo-illatot”, az űrhajósok visszaemlékezéseit a Hold szagáról. Kiderült, hogy jellegzetes szaga van.

Aldrin úgy emlékszik, hogy az Apollo-11 küldetés során a ruhákat és felszereléseket beszennyező holdpornak “olyan szaga volt, mint az égett faszénnek vagy a kandallóban lévő hamuhoz hasonló, különösen, ha egy kis vizet szórunk rá.”

Az Apollo-17-es Harrison “Jack” Schmitt azt mondta: “Csak annyit tudok mondani, hogy mindenkinek az volt az azonnali benyomása a szagról, hogy elhasznált lőpor, nem pedig az, hogy “fémes” vagy “fanyar”. A kiégett lőpor szaga valószínűleg sokkal jobban beivódott az emlékeinkbe, mint más hasonló szagok”. Schmitt hozzátette, hogy a lőporszagot először mindössze 7 perccel az Apollo-17 holdraszálló egység nyomáscsökkentésének megkezdése után észlelte.

Schmittnek az volt a baja, amit egyesek a történelem első feljegyzett földönkívüli szénanáthás eseteként tartanak számon. “Elég gyorsan jött” – rádiózott a Holdról a houstoni küldetésirányításnak elcsukló hangon. Jelentős reakciót váltott ki nála a holdpor, amitől az orrkamrák falában lévő porclemezek megduzzadtak.

Az Apollo-11 holdporából 1969-ben gyűjtött holdi mintából származó fiola. (Image credit: Marilee Bailey/Lawrence Berkeley National Laboratory)

Asztronautikai higiénia

A Föld holdja a következő évtizedben az emberes űrrepülés “célpontja”. Jelentős politikai, gazdasági és pénzügyi okok szólnak a holdi terület feltárása és kolonizálása mellett – különösen azért, hogy vizet nyerjünk a Hold felszínéről, és értékes ritkaföldfémeket bányásszunk, mivel a földi erőforrások fogyatkoznak.

Noha lesznek lehetőségek azok számára, akik hajlandóak kihasználni ezeket az erőforrásokat, akár nemzetként, akár magánszemélyként, akár magáncégként vagy ezek kombinációjaként, lesznek veszélyek is, amelyekkel foglalkozni kell. Az egyik ilyen veszélyt az űrhajósok számára a holdi pornak való kitettség jelenti majd.

Ez John Cain, az Egyesült Királyságban élő, a holdpornak való kitettség veszélyeinek szakértője és az űrhajósok egészségügyi kockázatainak kezelésével foglalkozó független tanácsadó kilátásai. Ő volt az első tudós, aki meghatározta az “űrhajózási higiénia” tudományágát, a foglalkozás-egészségügy azon ágát, amelynek célja az alacsony gravitációs környezetben az űrhajósok veszélyeknek való kitettségének ellenőrzése.

“Alapvető fontosságú, hogy megismerjük a holdi por természetét, megértsük a szervezetre gyakorolt hatását, azonosítsuk az expozíciós utakat, és fejlesszük ki az expozíció csökkentésére szolgáló eszközöket” – mondta Cain a Space.com-nak. Ilyen munkát végeznek az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban, az Európai Unióban, Kínában, Oroszországban és Indiában.

A holdpornak ezen a közeli felvételén a mikrometeoroid-becsapódások hőjétől keletkezett kőzet, ásvány és üveg összeolvadása látható. (Image credit: David S. McKay/NASA/JSC)

Reaktív por

Cain megfigyelte, hogy a holdi regolit többféle reaktív port tartalmaz, köztük szilícium-dioxidot (50%), vas- és kalcium-oxidot (45%), valamint egyéb oxidokat (5%). A szilícium-dioxid rendkívül mérgező; a Földön a szilícium-dioxidot tartalmazó porok felelősek a szilikózisért, egy életveszélyes tüdőbetegségért, amely főleg a kőműveseknél fordul elő.

“A porszemcsék lerakódásának helye a tüdőben a részecskemérettől függ, a nanorészecskék mélyen behatolnak a tüdőbe” – mondta Cain. “A Hold alacsonyabb gravitációja jelentős hatással lesz a nanorészecskék lerakódási helyére és az azt követő expozíció egészségügyi hatásaira”.

A Holdon lehetőség nyílik a nanorészecskéknek való kitettség egészségügyi hatásainak vizsgálatára alacsony gravitációs környezetben, különösen a tüdősejtek reakcióinak vizsgálatára, mondta Cain. Az ilyen kutatások, a pornak való kitettséggel kapcsolatos egyéb vizsgálatokkal együtt, felbecsülhetetlen értékűek lesznek az egészségügyi hatások vizsgálatához és a Holdon a pornak való kitettség ellenőrzésére irányuló intézkedések kidolgozásához – tette hozzá. Ezek az intézkedések magukban foglalhatják az alacsony porvisszatartású űrruhákat, a por mágneses leválasztási technikáit vagy a por felületről való eltávolítására szolgáló részecskesugarakat.

“Az emberi fiziológia és orvostudomány, különösen az alacsony gravitációs környezetben történő légzés jobb megismerése potenciális előnyökkel jár majd a Földön – például a gyógyszerek szállítására szolgáló új eszközök és új gyógymódok kifejlesztésében” – mondta Cain.

Kozmetikai iparági spinoff?

A holdi por szaggatottsága és koptató hatása miatt az anyag segíthet a tudósoknak a bőrkárosodás mechanizmusainak és kezelésének tanulmányozásában.

“A por alacsony gravitációs környezetben történő károsodása miatt bekövetkező bőrsejtes változások vizsgálata felbecsülhetetlen értékű lesz a kozmetikai ipar számára a bőrbetegségek kezelésére szolgáló földi alkalmazások kifejlesztésében” – mondta Cain.

A Hold elérésének és a holdfelszíni települések sikeres létrehozásának lendülete egyre nagyobb szükség lesz olyan űrhajósokra – és jövőbeli űrturistákra -, akik képesek ellenállni a zord körülményeknek. Ez a holdutazók kiválasztására szolgáló “expozíciós szűrés” kifejlesztését és alkalmazását teszi szükségessé – javasolta Cain. Ez magában foglalja azon környezeti tényezők – például a stressz és az étrend – összegyűjtését, amelyeknek az egyén ki van téve, és amelyek hatással lehetnek az egészségre.

Azok az egyének, akik rendelkeznek a sugárzásnak és a mikrogravitáció hosszú távú hatásainak való ellenálláshoz szükséges genetikai adottságokkal, nagy előnyben lesznek a holdutazás során, mondta Cain. “A holdkutatáshoz kifejlesztett expozíciós technológiának számos földi következménye lesz – például az extrém körülmények között dolgozó személyzet kiválasztásában.”

Hosszú távon, mondta Cain, a holdkutatás és az állandó települések létrehozásának ösztönzése magában foglalja az egészségügyi és biztonsági jogszabályok kidolgozásának szükségességét, hogy az emberek biztonságos körülmények között dolgozhassanak. “Szükség lesz képzési, oktatási és kutatási intézmények fejlesztésére, valamint vakcinák kifejlesztésére a településeken belül a mutáció miatt esetlegesen megjelenő kórokozó mikrobák elleni küzdelem érdekében” – mondta.”

“Látható tehát, hogy a Hold nem egy “ott voltam, ott voltam” világ. Rengeteg lehetőség lesz azok számára, akik hajlandóak vállalni a kihívásokat” – mondta Cain. “A Hold felfedezése azért lesz izgalmas, mert lehetőség nyílik az egészségügyi veszélyek megértésére, az azonosításukra és ellenőrzésükre szolgáló eszközök kifejlesztésére, valamint a levont tanulságok földi alkalmazására.”

Hoz kapcsolódóan: Otthon a Holdon: Hogyan építsünk holdi kolóniát (Infografika)

Szerű lelet

Volt már olyan, hogy a tengerparton sétálgatva majdnem rálépett egy apró üvegdarabra?

Valószínűleg valami hasonló fog történni a jövőbeli holdkutatókkal is, akik egy olyan “tengerparton” fognak sétálni, amely elsősorban összetört, üvegszerű szilánkokból áll. Ezek a több milliárd éves mikrometeorit-bombázás és a Hold közel vákuumos környezetének természetes időjárásának hiánya miatt keletkezett maradványok.

“Ezek az éles részecskék áthatolhatnak az űrruhák rétegein, megkarcolhatják a vizorokat és a műszereket, és javíthatatlanul eltömíthetik a mechanikai mechanizmusokat” – mondta Ryan Kobrick, a floridai Daytona Beachen található Embry-Riddle Aeronautical University űrrepülés-üzemeltetési tanszékének adjunktusa. Ő tanulmányozta a Hold finomszemcsés részecskéit, és van néhány figyelmeztetése.

“A jövő holdkutatói hasonló nehézségekkel fognak szembesülni, mint az Apollo űrhajósok” – mondta Kobrick a Space.com-nak – “de nagyobb mértékben, ha néhány napnál tovább terveznek maradni. A finom szemcséjű részecskék az emberi szem számára láthatatlanok, a holdi regolitban, a Hold méteres vastagságú felső talajrétegében lapulnak.

“A berendezéseknek vagy robusztusnak kell lenniük, hogy kezelni tudják a koptató környezetet, vagy eldobhatónak/újrahasznosíthatónak kell lenniük néhány terepbejárás után. A tudományos terepmunkától kezdve a nyersanyag-kitermelésen át egészen a turisták holdi járművekkel való örömtúrázásáig, a felfedezők a feladattól függetlenül porosak és piszkosak lesznek” – tanácsolta Kobrick.

“Vannak különböző technológiák, amelyek segíthetnek a por enyhítésében, mint például a csúszós bevonatok és az elektrosztatikus eszközök, de a fenntarthatóbb megközelítés az lesz, ha felkészülünk a piszkos működési környezetre” – tette hozzá.

Hivatkozott: A NASA 17 Apollo Hold-küldetése képekben

Kőbányászati párhuzam

Kobrick egy érdekes földi analógiát kínált a Holdon található veszélyes részecskék kérdéséhez.

“A szénbányászat sok párhuzamot mutat a holdi tevékenységgel, és még az egészségügyi kockázatok is összefüggnek” – mondta. “Amikor az Apollo holdjárói visszatértek a holdkompjukba, a ruháikból port hoztak a lakható térfogatba, ami beborította a bőrüket és a felszerelésüket. A lenyelés következtében kisebb irritációkat és esetleges szénanáthás tüneteket tapasztaltak.”

Ezek jelentős kockázatokat jelentenek az emberi egészségre és teljesítményre nézve, hangsúlyozta Kobrick. Ráadásul a holdi por károsíthatja az érzékeny berendezéseket mind az élőhelyen belül, mind kívül, a holdfelszínen.

“A nedves törlőkendők – vagy száraz törlőkendők, mivel a víz értékes árucikk lesz – és a porszívózás rutinszerűvé válik a holdlakók számára” – mondta Kobrick. “A biztonsági karbantartás és az újrahitelesítés kritikus műveletek lesznek, tekintettel a porveszélyre. A terepi felszereléseket inkább úgy kell majd kezelni, mint egy repülőgépet, amelyet megfordítanak a következő repülésre, mintha csak leparkolnánk az autónkat éjszakára”.”

A Holdon való hosszú távú tartózkodás megváltoztatja a tisztaszobás járművek paradigmáját, különösen a holdi bányászat beindulásával. “Az emberi felfedezés attól függ, hogy képesek vagyunk-e idegen környezeten áthaladni, de az, hogy hány ciklust kell kibírniuk a tartósnak épített berendezéseknek, fogja meghatározni, hogy meddig jutunk el a holdi csizmáinkkal” – zárta Kobrick.”

A por problémája annyira zavaró, hogy egy jövő évi találkozó a holdi pornak az emberi felfedezésre gyakorolt hatásával foglalkozik.

A munkaértekezletet Joel Levine, a virginiai Williamsburgben található William and Mary College alkalmazott tudományok kutatóprofesszora és a virginiai Hamptonban található NASA Mérnöki és Biztonsági Központ tanácsadója szervezi és vezeti.

“Az Apollo-program egyik legnagyobb váratlan felfedezése a holdpor káros hatása volt az űrhajósokra és felszereléseikre, beleértve az űrruhákat is” – mondta Levine a Space.com-nak.

“Mivel az USA. megkezdi az Artemis nevű új programját, a Hold emberi felfedezését és kolonizációját, amelyben az űrhajósok egyre több időt töltenek a Hold felszínén dolgozva és azt kutatva, megoldást kell találnunk arra, hogy enyhítsük/csökkentjük a holdpor hatását az űrhajósokra és felszereléseikre” – mondta.”

  • Fotók: A víz keresése a Holdon
  • 50 évvel az Apollo-11 után új Hold-roham jön
  • Holdbázis-víziók: 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

{{ articleName }}

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük