Сколько марсианской пыли безопасно вдыхать: НАСА установило лимит для астронавтов
НАСА предложило ограничить концентрацию марсианской пыли в воздухе жилых модулей будущих экспедиций до 0,1 мг на кубометр. Рекомендация содержится в новом отчете агентства, подготовленном с учетом данных марсоходов, исследований лунной пыли и лабораторных экспериментов.
До отправки людей на Марс еще предстоит решить множество задач, но требования к безопасности необходимо определить уже сейчас. От них будут зависеть конструкции фильтров, шлюзов, скафандров и систем очистки.
Опасность может попасть в жилой модуль вместе со скафандром
Марсианская пыль особенно проблемна из-за очень маленького размера частиц. Они способны проникать глубоко в легкие и вызывать раздражение или воспаление при длительном или повторяющемся воздействии.
Кроме того, в пыли могут присутствовать перхлораты, соединения железа, марганец, хром, сульфаты и другие вещества, потенциально опасные для человека.
Пыль будет представлять угрозу не только во время работы на поверхности. Частицы могут цепляться за скафандры, обувь, инструменты и оборудование, а затем попадать вместе с астронавтами в жилые помещения.
«Лимит нужен не столько для того, чтобы говорить астронавтам, что делать каждую минуту, сколько для создания измеримого требования к системам вентиляции, фильтрации, очистке скафандров и конструкции жилых модулей», — говорится в комментарии участницы рабочей группы НАСА Шаунны Моррисон, профессора кафедры наук о Земле и планетах Университета Ратгерса.
Почему допустимый уровень оказался таким низким
Предложенный показатель рассчитан на среднюю концентрацию за 24 часа при сценариях воздействия продолжительностью до 30 дней. За основу специалисты взяли существующий норматив для лунной пыли — 0,4 мг/м³.
Для Марса показатель снизили в четыре раза, поскольку ученые пока не знают всех свойств местной пыли и не могут изучить ее непосредственно на Земле.
Образцы марсианской пыли пока не доставляли на нашу планету. Поэтому специалисты использовали результаты наблюдений марсоходов и посадочных аппаратов, данные о составе марсианского грунта, эксперименты с его имитаторами и исследования воздействия лунной пыли на организм.
При этом речь идет именно о мелкой вдыхаемой фракции. Пыль, которую астронавты будут вдыхать, может отличаться от грунта, который собирают на поверхности, по размеру частиц, форме, химическому составу и способности вступать в реакции.
Пыль придется контролировать внутри базы
На Марсе важную роль будет играть даже влажность воздуха. В очень сухих условиях мелкие частицы дольше остаются во взвешенном состоянии и сильнее накапливают электростатический заряд, из-за чего легче прилипают к поверхностям.
Поэтому будущим жилым модулям понадобятся датчики для контроля концентрации частиц, системы управления влажностью и воздушными потоками, фильтры и процедуры очистки скафандров.
По оценке специалистов, для удаления марсианской пыли могут подойти HEPA-фильтры. Однако их эффективность придется проверять применительно к конкретным системам жизнеобеспечения и сценариям резкого увеличения концентрации частиц.
Что пока остается неизвестным
Ученым еще предстоит выяснить точный размер и форму частиц марсианской пыли, их минералогический состав, химическую активность, содержание перхлоратов и соединений железа, а также то, какая доля различных веществ действительно способна попадать в организм через легкие.
«Нам по-прежнему необходимо больше узнать о настоящей воздушной пыли, которую будут вдыхать астронавты, — ее размерах, форме, минералогии, химической активности и составе», — отмечает Моррисон.
Поэтому нынешний показатель нельзя считать окончательным универсальным нормативом на все будущие полеты. Это первоначальный ориентир, который позволит НАСА уже сейчас проектировать системы защиты экипажа, пока исследования марсианской пыли продолжаются.
