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 Mars dust is toxic. How will future astronauts deal with it?

火星尘埃是有毒的。未来的宇航员将如何应对?

Space.com2026年8月5日 13:00

通过NASA的“毅力号”探测器看到的火星尘埃和岩石。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/ASU)在火星上植入靴子已经够难了。但在红色星球上获得“呼吸空间”而不吸入有毒尘埃又是另一个问题。鉴于NASA计划最终将宇航员送上红色星球,该机构今年早些时候组建了一个火星尘埃限制工作组,以审查人类宇航员因暴露于火星尘埃而面临的毒理危害的已知和未知因素。最终目标是通过汇编关于火星尘埃毒理学、暴露途径和缓解策略的专家观点,制定一个人类在红色星球上的允许暴露限值。工作组的结论强化了这样的观点:初步的火星尘埃标准“必须平衡保守性与操作可行性,同时考虑建筑和科学的不确定性,”报告指出。此外,报告解释说,“随着更多火星数据和毒理学研究的获得,该标准应该定期重新审视,以确保在火星人类探测期间对宇航员健康的持续保护。”独特的研究该研究的专家小组成员是科罗拉多大学博尔德分校地球科学系的布莱恩·海内克教授及大气与空间物理实验室的研究助理。“这是一项独特的研究,”海内克告诉Space.com,由NASA专家、空间医学专家、栖息地设计师,包括毒理学家、火山学家和地质学家共同进行。“任务是帮助评估人类的健康危害,无论是短期还是长期的停留,”他说。只强调月球和火星之间的差异就起到了作用,海内克说。“在某些方面,月球更糟,而在其他方面火星更糟。”尘埃的迪士尼乐园可以肯定的是,阿波罗土行者的一个结果——“尘埃十二”——是处理月球尘埃证明比预期更麻烦。年老的月球是尘埃的迪士尼乐园,去过那里的队伍证实了这一事实。一旦外出,月球行走者不得不应对由尖锐、玻璃状材料组成的非常细小的颗粒。月球尘埃粘附在与之接触的所有物体上;尘埃侵蚀了他们的宇航服,导致设备和仪器过热,妨碍了宇航服上的密封,甚至刺激了月球行走者的眼睛和肺部。海内克说:“在火星上,尘埃颗粒稍微更圆润,不那么尖锐和切割。而且你还有月球上没有的所有额外化学成分和矿物质,比如非常不健康的高氯酸盐。”他补充说:“我们可以利用月球的知识,但火星是一个完全不同的地方。”在1972年12月阿波罗17号任务结束时,月球行走的宇航服和航天头盔被月球尘埃覆盖。(图片来源:NASA)海内克指出,火星尘埃已知含有多种致癌物,如二氧化硅和多种重金属。他合著了一篇关于“火星尘埃对未来人类太空探索的潜在健康影响、治疗和对策”的最新论文。“有人在谈论在火星上种植作物,”海内克观察到。“火星土壤中充满了所有这些有害的化学物质。因此,宇航员可能从他们在火星上种植的东西上受到的暴露比实际的空气中飘浮的尘埃更严重,”海内克说。然后还有尘埃肯定会进入栖息地,海内克说,因此工程师正在研究过滤系统以及清洁栖息地内部所需的时间。“提前考虑火星尘埃及其危害是很重要的。它带来的健康风险远远超过月球尘埃,”海内克总结道。吸取教训乔尔·莱文,威廉与玛丽学院的应用科学研究教授,是月球尘埃、工程和安全问题的领先专家。他并不是NASA报告的专家小组成员。莱文引用了最近国家科学院关于人类探索火星的报告中的早期思考。该报告中提到的两个目标与火星尘埃相关:确定控制重大尘暴发生和演变的因素,这些尘暴主导着当前的大气变率;表征火星尘埃对人类生理和硬件寿命的影响。“这表明火星尘埃在任务规划者的心中占有重要地位!这是个好消息,基于我们在阿波罗登陆中的月球尘埃经验,”莱文说。“看来我们吸取过在未来人类登陆地点尘埃方面的教训。”莱文表示,火星样本的返回将有助于表征火星尘埃样本的化学成分和其他特征。“不幸的是,看起来已经收集的火星样本将永远无法返回地球进行分析,”他说。

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