研究称月球尘土可损宇航员健康

新浪科技2007年3月20日讯   据国外媒体报道，科学家们正在研究吸入月球上的灰尘对宇航员可能构成的威胁。一项研究显示，如果与在地球上吸入的灰尘相比，月球灰尘中最小的微粒可能是有毒的。研究小组希望用老鼠完成实验，以确定这种情况是否属实。

    无法回避的问题

    美国宇航局已经成立了一个工作小组，在2020年如期重返月球之前查清此事。诺克斯维尔市(Knoxville)田纳西大学的一个研究小组也在考虑一种方法，利用磁铁过滤来自月球基地和宇宙飞船的生活环境中的灰尘。

    自美国宇航局阿波罗探月行动以来，人类就已经认识到吸入月球灰尘会对健康造成影响。哈里森·（杰克)·施密特是阿波罗17 号上最后一位登上月球的宇航员，当他脏了的太空服在一次长时间接触月球表面后污染了生活舱时，他对“月球灰尘干草热”抱怨不已。

    现在，美国宇航局热切希望估算出更长时间的接触对健康的影响，期望在十几年后人类重返月球之前解决这个问题。有关这项工作的详细情况会在德克萨斯州休斯敦举行的月球与行星科学会议上作出介绍。

    危险的碎片

    美国宇航局月球气载尘埃毒性咨询小组(Lunar Airborne Dust Toxicity Advisory Group，LADTAG)已经就这种尘埃的性质展开了研究，该小组成员包括医生和田纳西大学的科学家。田纳西州行星地球科学学院院长拉里·泰勒教授说：“35年来，我一直致力于月球尘埃样本的研究，我已经查看过从碎片小到几微米(百万分之一米)的，但仅此而已。医生们对小于大约3微米的东西很感兴趣。所以我们确定了一些微粒的大小，结果发现，很大一部分的月球土壤可能对人体有害，按重量计算大约占到了全部土壤的1%到3%。”

    月球土壤中多数微粒应该能咳出来，或者用叫做cilli的毛状物从肺里移出。但任何小于大约2.5微米的颗粒将会附着在肺部组织上。当灰尘在肺部堆积下来，就会引发炎症。最后，被称为一种纤维瘤的疤痕组织就会滋生在这些微粒周围。这种疤痕组织取代了在肺部帮助氧和二氧化碳转换的细胞。

    这就是硅肺病和石棉沉着病发生的过程，硅肺病是一种职业病，常见于采矿、采石和翻砂工作中，石棉沉着病是由吸入石棉纤维导致的。它还会出现在支气管炎中，是长期抽烟的结果。泰勒教授说：“如果你取一对健康的成人肺脏，把它们抹掉，它们足可以覆盖一个足球场。一旦你的肺里只剩下四方桌子大小的表层部分是可用的，你就离死亡不远了。”

精细的颗粒

    田纳西大学的这个研究小组已经证明，按重量计算的话，大约1%的月球土壤是由小于1微米的颗粒组成的。有一种微粒更小，但也很重要。他们确定月球尘埃中的大部分微粒由玻璃组成，这些玻璃是月球地表微小陨石碰撞形成的。

    但这种玻璃还含有金属铁粒，就像工匠指甲里的一样，体积非常小。这些铁粒如此小以致如果吸入的话有些会直接穿过肺脏进入到血液循环中。一旦进入血液，这种铁粒可能会释放血红蛋白分子，这种分子将氧运送到身体各组织器官。如果有足够多的铁粒进入血液循环，就可能引起与一氧化碳中毒相似的反应。然而，究竟多少铁粒的进入会引发这种情况仍是一个有待解决的问题。另外，当在显微镜下查看一些尘埃微粒时，会看见它们满是小洞，就像瑞士硬干酪一样。

    田纳西大学的一位博士后研究员刘洋(Yang Liu)表示，这些小洞让它们有更大的空间与肺部组织起反应。她说：“如果你有一种固体尘埃微粒，再加上一些小洞，你可以计算出起反应的表层范围增加了多少。有时你可以增加到多至5个因素。”田纳西大学的另一位博士后研究员本杰明·埃梅尔(Benjamin Eimer)说：“关于这些锯齿状的微粒，因为沿着空气的路径的方式，它们对喉咙后部的凹壁造成影响的可能性要小一些，喉咙后部的凹壁是人体防止微粒进入肺部的防御组织。”

    寻找解决之道

    泰勒教授已经提出了一种有轮工具的想法，就像溜冰场的一个表面修整器，它可以完成这项任务，他已经研制出一种可以被带上月球的微波装置原型。铺平登月之路可以防止有人操纵的宇宙飞船和将被带到月球表面的工具踢起灰尘，但有些由静电产生的尘埃微粒可能会悬浮在月球地表上方的大气中。这不仅关系到宇航员的健康，还关系到涉及月球的天文学研究。埃梅尔博士说：“如果要在月球上开展任何工作的话，他们不希望尘埃挡道，所以他们会尽量将这种负作用减到最小。”长期以来，他一直在研究从登月舱滤除灰尘的方法，用一种装置从表面扫净，而这种装置是利用磁铁来吸住月球上的土壤和尘埃。

    科学家们提出了一种叫做有永久磁铁系统的月球空气过滤器的设想，该装置由多个磁极放在一块儿的永久磁铁组成，产生一个巨大的磁场坡度，以吸附空气中的月球尘埃微粒。为了清洁这种过滤器，用小块的铁放在磁铁之间的缝隙里，隔离磁场。关掉过滤器，就能把尘土擦掉。

他们还提出了另一种叫做月球尘土磁收集器的设想，这种装置由一连串有磁性的线圈组成，磁线圈会沿着一根管子摆放，顺次开启管子后，就可以有效地“吸收”月球尘土，就像在地球上使用的树叶收集器一样。埃梅尔博士说：“我们希望收集月球尘土，提取氧和氢，或许还能用于建筑材料。所以我们必须收集月球上大量的土被。我们的想法是研制出某种可以收集月球尘土而不会引起大块尘雾的装置。”

转载自：中国科技信息网