Geologen och astronauten Harrison Schmitt, Apollo 17 månmodul pilot, är avbildad här med hjälp av en justerbar provtagningsskopa för att hämta månprover under Apollo 17-uppdraget i december 1972. Måndamm kan ses klänga fast vid Schmitts rymddräkt. Ny forskning visar att inandning av måndamm kan orsaka hälsoproblem för astronauter som tillbringar långa perioder på månen. Kredit:NASA.
Framtida astronauter som tillbringar långa perioder på månen kan drabbas av bronkit och andra hälsoproblem genom att andas in små partiklar av damm från dess yta, enligt ny forskning.
En ny studie visar att simulerad månjord är giftig för mänskliga lung- och mushjärnceller. Upp till 90 procent av mänskliga lungceller och musneuroner dog när de exponerades för dammpartiklar som efterliknar jordar som finns på månens yta.
Resultaten visar att det andas in giftigt damm, även i små mängder, kan utgöra en hälsorisk för framtida astronauter som reser till månen, Mars eller andra luftlösa planetkroppar. Rymdorganisationer vet att exponering för rymdmiljön och noll gravitation kan vara skadligt för människors hälsa, men planetdamm utgör en ytterligare risk som för det mesta har förbisetts, enligt forskarna.
"Det finns risker för utomjordisk utforskning, både månen och bortom, mer än bara de omedelbara riskerna med själva rymden, sa Rachel Caston, en genetiker vid Stony Brook University School of Medicine i Stony Brook, New York och huvudförfattare till den nya studien publicerad i GeoHealth, en tidskrift från American Geophysical Union.
Måndamm orsakade reaktioner som liknar hösnuva hos astronauter som besökte månen under Apollo-uppdragen. Deras erfarenhet tillsammans med den nya studiens resultat tyder på att långvarig exponering för måndamm kan försämra luftvägs- och lungfunktionen, enligt Bruce Demple, en biokemist vid Stony Brook University School of Medicine och senior författare till den nya studien. Om dammet framkallar inflammation i lungorna, det kan öka risken för allvarligare sjukdomar som cancer, han sa.
"Om det finns resor tillbaka till månen som innebär vistelser på veckor, månader eller ännu längre, det kommer förmodligen inte att vara möjligt att eliminera den risken helt, sa Demple.
Tidiga varningar för toxicitet
Månen har ingen atmosfär, så dess jord bombarderas ständigt av laddade partiklar från solens övre lager som strömmar genom rymden. Dessa laddade partiklar gör att månens jord blir elektrostatiskt laddad, som statisk klamra på kläder.
Detta flödesschema visar de möjliga hälsoeffekterna av att andas måndamm, på både kort och lång sikt. Kredit:Rachel Caston
När amerikanska astronauter besökte månen under Apollo-uppdragen, de förde in månjord i kommandomodulen när den höll fast vid deras rymddräkter. Efter att ha andats in det fina dammet, Apollo 17-astronauten Harrison Schmitt beskrev att han hade en reaktion som han kallade "lunar höfeber" - nysningar, rinnande ögon och ont i halsen.
Apollo-astronauternas symptom var kortlivade, men forskare ville veta hur måndamm kan påverka astronauternas hälsa på lång sikt och om det kan orsaka problem som liknar dem som orsakas av giftigt damm på jorden.
Tidigare forskning har visat att man andas in giftigt damm från vulkanutbrott, dammstormar och kolgruvor kan orsaka bronkit, väsande andning, ögonirritation och ärrbildning i lungvävnad. Dammpartiklar kan samlas i en persons luftvägar och de minsta partiklarna kan infiltrera alveolerna, de små säckarna där koldioxid byts ut mot syre i lungorna. Damm kan också skada cellernas DNA, som kan orsaka mutationer och leda till cancer, enligt tidigare forskning.
Att exponera celler för dammpartiklar
I den nya studien, Caston och hennes kollegor exponerade mänskliga lungceller och mushjärnceller för flera typer av månjordsimulanter. Prover av månjord är för få och värdefulla för att användas i vardagliga experiment, så forskarna använde dammprover från jorden som liknar jord som finns i månens högland och månens vulkaniska slätter.
Caston odlade cellerna under kontrollerade förhållanden och exponerade dem för olika typer av damm. Hon räknade hur många celler som fanns kvar och mätte om simulanterna orsakade DNA-skador.
Hon fann att alla simulanttyper dödade eller skadade cellernas DNA i någon mån. Simulanter malda till ett pulver som är tillräckligt fint för att inandas dödade upp till 90 procent av båda celltyperna. Simulanterna dödade de mänskliga lungcellerna så effektivt att forskarna inte kunde mäta DNA-skadorna. Simulanterna orsakade också betydande DNA-skador i musneuroner.
Resultaten tyder på att månens jord kan orsaka hälsoproblem för människor som tillbringar långa perioder på månen eller andra luftlösa kroppar, enligt forskarna. Vid inandning, dammet kan irritera halsen, framtida astronauters lungor och ögon. Under en lång period, den fortsatta skadan, irritation och inflammation skulle öka risken för allvarligare sjukdomar, inklusive cancer, sa Demple.
Forskarna är osäkra på hur simulanterna dödar celler, men de misstänker att de kan initiera ett inflammatoriskt svar i cellen eller generera fria radikaler, som avlägsnar elektroner från molekyler och hindrar dem från att fungera korrekt.
Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.
