在阿波罗任务期间，宇航员面临着锋利、细小的月球尘埃颗粒的挑战，这些尘埃几乎附着在一切物体上，在导致仪器故障和过敏样症状的同时，也带来了潜在的健康风险。
随着航天领域为未来的火星任务做准备，宇航员和研究人员正在研究火星尘埃可能对宇航员及其设备产生的影响。
火星，毒沙滩
Justin Wang，南加州大学医学院学生，拥有行星科学和航空航天工程背景，他将参观火星比作一次前往沙滩的旅行。当一个人离开沙滩时，沙子常常会粘在皮肤上，塞进衣服的缝隙里，甚至可能落在食物或饮料中。
只是，火星，一个巨大而多尘的星球，更像一个有毒的沙滩。
Wang 是发表在《GeoHealth》杂志上的一项新研究的主要作者，该研究调查了火星土壤中的矿物质和化学物质。他的团队一起研究了探测车和卫星数据、火星陨石以及关于火星尘埃成分的任何数据。
“火星被称为红色星球，原因是那里有很多氧化铁，而氧化铁是我们关心人类健康的一种物质，” Wang 说。
除了氧化铁，Wang 还发现火星尘埃由许多有毒成分组成，包括二氧化硅、石膏、铬和砷等。虽然这些化学物质和矿物质在地球上也存在，但人们通常不会在很长一段时间内接触到大量的它们。
但是吸入这些化学物质和矿物质会导致不良的、不可逆转的健康问题。
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颗粒物如何损害肺部
例如，玻璃主要由二氧化硅构成，玻璃吹制工已知会患上一种称为矽肺的肺部疾病，该病无法治愈。
石膏常见于石膏板和石膏中，建筑工人报告有长期的呼吸系统疾病，如哮喘和支气管炎。
黑肺病，也称为煤工尘肺病，当煤尘在长时间内被吸入时发生。根据美国肺脏协会的说法，这些颗粒物会滞留在肺部，随着时间的推移引起炎症和疤痕。火星尘埃中发现的类似化学物质也已在煤尘中发现，癌症研究机构报告称，其中包括二氧化硅、磷酸盐和砷等。
吸入煤尘或火星尘埃会导致肺部刺激和炎症，为严重的肺部疾病打开通道。
“对于宇航员来说，他们在狭小的密闭空间里工作，无法清洁和过滤掉这些化学物质，所以他们正在暴露自己——而不仅仅是二氧化硅，” Wang 说。“尘埃颗粒，包括二氧化硅，会导致肺部刺激和炎症，并且随着氧化，它会与我们的组织发生反应。”
一种称为高氯酸盐的高度氧化化合物——由一个氯原子和多个氧原子组成——也构成了潜在的严重威胁。虽然高氯酸盐在地球上很少见，但它们会干扰甲状腺吸收碘的能力，而碘对甲状腺功能至关重要。高氯酸盐也占火星尘埃的“相当大一部分”。
更小的颗粒
宇航服是自给自足的，在某些方面类似于潜水设备。宇航员使用罐装氧气在一个封闭的系统中，因为火星和月球上的氧气非常少。火星尘埃非常细小且具有静电性，这意味着它可能会粘在带入的宇航服设备上。
在大多数情况下，火星尘埃颗粒太细小，人体无法将其排出。
“火星上的尘埃颗粒非常非常小，因为它的成分在数十亿年的时间里已经被侵蚀掉了。所以当一个人吸入火星尘埃时，它太小了，无法附着在我们的黏液上，肺部也无法将其咳出，” Wang 说。
“不仅尘埃有害，而且它会留在肺部并继续造成损害，可能被吸收到血液中并导致更广泛的系统性问题，” Wang 补充说。
为火星做准备
像尘埃或烟雾这样的颗粒物，通常使用直径的尺度来衡量。像野火中发现的细小颗粒，直径为 2.5 微米或更小（PM2.5），会影响肺部和心脏。较大的颗粒（PM10 及以上）通常不太令人担忧。相比之下，火星尘埃平均约为 PM3。
人类尚未访问火星，这次往返估计需要六到十二个月，这将使宇航员面临其他问题，如辐射和微重力的影响。尽管如此，Wang 表示火星尘埃并不是未来火星探索的“决定性因素”。
“我不认为这是任务结束或去火星最危险的部分，我也不认为这是去火星可能出现的医疗并发症中最危险的，” Wang 说。“这只是我们需要解决的问题——火星尘埃本身。”
康奈尔医学院生理学和生物物理学教授Chris Mason说，这份“优先化的火星尘埃清单”有助于研究人员更好地了解火星对人类以及设备和工具的环境影响。
NASA 写道，“火星表面是一个充满挑战且不适宜居住的地方”，红色星球的细尘给探测车带来了挑战。2020 年，科学家们开发了一种特殊设计的轮胎胎面，能够承受火星表面的形状多变的材料。
正如火星尘埃的物理特性对人造物体构成挑战一样，接触有毒尘埃也会侵蚀它们的结构。Mason 说，短期接触这些化学物质可能没问题，但长期接触除了生物医学问题之外，还会给结构物体带来后勤上的挑战。
这意味着，容器方法需要“比其他环境中可能使用的更好”，并在各项措施中进行冗余设置。就像双层包装杂货可以在第一个袋子破损时保护食物一样，冗余有助于在结构损坏时保护结构和宇航员。
“太空中有任何事情都可能发生，” Wang 说。“准备是关键。为最坏的情况做准备，但也要抱最好的希望。”
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文章来源
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GeoHealth。火星尘埃对未来载人航天探索的潜在健康影响、治疗和对策
美国肺脏协会。煤工尘肺病（黑肺病）
NIH。煤尘
EPA。野火烟雾为何是健康问题
