Es ist über vierzig Jahre her, dass die Apollo-Programm abgeschlossen und die letzte bemannte Mission zum Mond fand statt. Aber in den kommenden Jahren und Jahrzehnten planen mehrere Weltraumorganisationen, bemannte Missionen zur Mondoberfläche durchzuführen. Dazu gehört auch der Wunsch der NASA, Rückkehr zum Mond , den Vorschlag der ESA, eine internationales Monddorf , und die Chinesen und Russen planen, ihre ersten Astronauten zum Mond zu schicken.
Aus diesem Grund wurde viel geforscht, was die gesundheitlichen Auswirkungen von Langzeitmissionen zum Mond sein können – insbesondere die Auswirkungen einer Umgebung mit geringerer Schwerkraft auf den menschlichen Körper. Aber in einer aktuellen Studie untersucht ein Team aus Pharmakologen, Genetikern und Geowissenschaftlern, wie eine Exposition gegenüber Mondstaub ernsthafte Auswirkungen auf die Lunge zukünftiger Astronauten haben könnte.
Die Studie mit dem Titel „ Bewertung der Toxizität und nuklearer und mitochondrialer DNA-Schäden, die durch die Exposition von Säugetierzellen gegenüber Lunar-Regolith-Simulanzien verursacht werden “, erschien vor kurzem inGeoHealth– eine Zeitschrift der American Geophysical Union. Die Studie wurde von Rachel Caston geleitet, einer Postdoktorandin der Stony Brook University School of Medicine , und schlossen Mitglieder der Abteilung für Pharmakologische Wissenschaften von Stony Brook und der Abteilung für Geowissenschaften ein.
Der Geologe und Astronaut Harrison Schmitt, Pilot der Apollo 17-Mondlandefähre, abgebildet mit einer einstellbaren Probenahmeschaufel, um Mondproben während der Apollo 17-Mission im Dezember 1972 zu entnehmen. Credit: NASA.
Da es keine Atmosphäre gibt, wird die Mondoberfläche seit Milliarden von Jahren von Meteoren und Mikrometern zertrümmert, die eine feine Schicht aus Oberflächenstaub gebildet haben, die als Regolith bekannt ist. Außerdem wird die Mondoberfläche ständig von geladenen Teilchen der Sonne beschossen, wodurch sich der Mondboden elektrostatisch auflädt und an der Kleidung haften bleibt.
Hinweise darauf, dass Mondstaub gesundheitliche Probleme verursachen könnte, tauchten erstmals während der Apollo-Missionen auf. Nach ihrem Besuch auf dem Mond brachten Astronauten Monderde mit in das Kommandomodul, während es sich an ihren Raumanzügen festhielt. Nachdem er den Staub eingeatmet hatte, beschrieb der Apollo-17-Astronaut Harrison Schmitt Symptome wie Heuschnupfen, darunter Niesen, tränende Augen und Halsschmerzen.
Obwohl die Symptome nur von kurzer Dauer waren, wollten die Forscher wissen, welche langfristigen Auswirkungen der Mondstaub haben könnte. Es gab auch Hinweise darauf, dass die Exposition gegenüber Mondstaub schädlich sein könnte, basierend auf Forschungen, die gezeigt haben, wie das Einatmen von Staub von Vulkanausbrüchen, Staubstürmen und Kohlebergwerken Bronchitis, Keuchen, Augenreizungen und Narbenbildung des Lungengewebes verursachen kann.
Frühere Forschungen haben auch gezeigt, dass Staub die DNA der Zellen schädigen kann, was Mutationen verursachen und schließlich zu Krebs führen kann. Aus diesen Gründen waren Caston und ihre Kollegen motiviert, herauszufinden, welche schädlichen Auswirkungen Mondboden auf den menschlichen Körper haben könnte. Für ihre Studie setzte das Team menschliche Lungenzellen und Gehirnzellen von Mäusen Proben von simuliertem Mondboden aus.
Nachdem er das erste Stiefelabdruckfoto gemacht hatte, ging Aldrin näher an den kleinen Felsen heran und machte diese zweite Aufnahme. Der staubige, sandige Kiesboden wird auch als Mond-Regolith bezeichnet. Bildnachweis: NASA
Diese Simulanzien wurden unter Verwendung von Staubproben von der Erde hergestellt, die Erde ähneln, die auf dem Mondhochland und den vulkanischen Ebenen des Mondes gefunden wurde und die dann zu einem feinen Pulver gemahlen wurden. Sie fanden heraus, dass bis zu 90 % der menschlichen Lungenzellen und Mausneuronen starben, wenn sie den Staubproben ausgesetzt wurden. Die Simulanzien verursachten auch erhebliche DNA-Schäden an Mausneuronen, und die menschlichen Lungenzellen wurden so stark geschädigt, dass keine Schäden an der DNA der Zellen gemessen werden konnten.
Die Ergebnisse zeigen, dass das Einatmen von Mondstaub (selbst in kleinsten Mengen) für Astronauten, die in Zukunft zu luftlosen Körpern reisen, ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko darstellen könnte. Dazu gehören nicht nur der Mond, sondern auch der Mars und andere Erdkörper wie Merkur. Bisher wurde diese Gesundheitsgefahr von Weltraumbehörden weitgehend übersehen, die versuchen, die langfristigen Gesundheitsrisiken der Raumfahrt zu verstehen.
„Die außerirdische Exploration birgt mehr als nur die unmittelbaren Risiken des Weltraums selbst, sowohl auf dem Mond als auch darüber hinaus“, sagte Rachel Caston. Laut Bruce Demple, Biochemiker an der Stony Brook University School of Medicine und leitender Autor der neuen Studie, deuten ihre Ergebnisse (gepaart mit der Erfahrung der Apollo-Astronauten) darauf hin, dass eine längere Exposition gegenüber Mondstaub die Atemwegs- und Lungenfunktion beeinträchtigen könnte.
Schlimmer noch, er wies auch darauf hin, dass, wenn der Staub eine Entzündung in der Lunge hervorruft, dies das Risiko schwerwiegenderer Krankheiten wie Krebs erhöhen könnte. „Wenn es Reisen zum Mond mit Aufenthalten von Wochen, Monaten oder sogar noch länger gibt, wird es wahrscheinlich nicht möglich sein, dieses Risiko vollständig auszuschließen“, sagte er.
Langfristige Missionen zum Mond, die permanente Stützpunkte beinhalten könnten, müssen mit der Gefahr des Einatmens von Mondstaub fertig werden. Kredit: ESA/Foster + Partner
Ergo müssen alle Versuche, die Risiken von bemannten Missionen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus zu mindern, nicht nur die Exposition gegenüber geringer Schwerkraft und Strahlung, sondern auch elektrostatisch aufgeladenem Boden berücksichtigen. Abgesehen von der Begrenzung der Missionsdauer und der Anzahl der EVAs müssen möglicherweise bestimmte Schutzmaßnahmen in die Pläne für Langzeitmissionen aufgenommen werden.
Eine Möglichkeit besteht darin, Astronauten durch eine Luftschleuse fahren zu lassen, die ihre Anzüge auch mit Wasser oder einem Mittel zur Neutralisierung der Ladung besprüht und sie so von Staub säubert, bevor sie den Haupthabitat betreten. Andernfalls müssen Astronauten, die im International Lunar Village (oder einem anderen Lebensraum außerhalb der Welt) arbeiten, möglicherweise die ganze Zeit, in der sie keinen Raumanzug tragen, Atemmasken tragen.
