最近发表在《地球健康GeoHealth》杂志的研究文章讲解了火星上的有毒尘埃空气环境。这些尘埃包含大量二氧化硅、岩石灰、高氯酸盐和纳米相氧化铁等物质,并且对登陆人员健康构成极大危害。
火星上的尘埃无处不在,它们的运动行为与地球上的尘埃不同。在地球上,大多数灰尘和颗粒都会经历自己的漫长运动过程,随着时间的推移逐渐磨损,在显微镜下观察它们时会发现它们的外形基本上是圆的。相比之下,月球和火星上全是非常尖锐、有尖头的粒子,这些粒子并没有经历地球粒子的运动和时间双重磨损,这些尖锐的颗粒就有机会对身体皮肤和体内器官软膜造成刺激。这种环境,相当于将人放在布满石棉粉尘的环境里。石棉是一种纤维矿物,用于建筑材料,其会导致肺癌、间皮瘤和肺心病被 人们熟知。
火星有毒尘埃对宇航员肺部的最大危险是由于尘埃非常细小,会留在宇航员的肺部,其中一部分也会被交换吸收到血液中。由于太空飞行的辐射暴露,宇航员多少都会存在肺纤维化,那么二氧化硅和氧化铁在内的尘埃侵入会导致叠加的肺部疾病。火星土壤中已经检测到的大量有毒化合物高氯酸盐可能导致甲状腺功能障碍和再生障碍性贫血,最终使登陆人员身体停止产生足够血细胞。
目前人类科技主要采用过滤方法去除空气中不需要的物质。但是,即便使用过滤器,其系统也很复杂,包括灰尘过滤、机舱清洁和使用静电排斥装置。着陆火星及随后地面的呼吸支持系统必须确保其可靠的将有毒元素清除,包括铬、砷和镉。而考虑到火星返回地球所需的时间,以及与地球母星通信的延迟,因此火星表面必须建立完整的本地医疗能力。
在火星上,尘土不断从天而降,覆盖了一切。每隔几年还有席卷整个火星表面的风暴,给火星披上一层厚厚的外衣,航天器、车辆、太阳能电池板和其他暴露设施必须能在这个环境下可靠生存。火星漫游车已经经历了太阳能电池板灰尘太多而无法为电池充电,继而使探测器不能按地面设想进行动作和按时间规划完成任务。因此解决火星尘埃问题,是一个高度跨学科的问题,医学、工程和科学学科必须融合才能找到解决方案,才能真正保护宇航员健康。而且,在载人任务起飞之前就必须要有可行方案。