Дышать на Марсе страшнее, чем стоять на нем: NASA впервые рассчитывает безопасную дозу марсианской пыли

Высадить сапоги на Марс — уже задача не из легких. Но обеспечить себе «пространство для дыхания» на Красной планете, не вдыхая токсичную пыль, — проблема совершенно иного порядка.

Понимая это, NASA в начале текущего года собрало Рабочую группу по предельным нормам марсианской пыли — специальную коллегию экспертов, призванную оценить, что известно, а что пока остается загадкой в вопросе токсикологической угрозы для экипажей, контактирующих с марсианской пылью. Конечная цель — выработать допустимый предел воздействия для человека на Красной планете, обобщив мнения специалистов по токсикологии марсианской пыли, путям ее проникновения в организм и стратегиям смягчения вреда.

Итоговый доклад группы подчеркивает: первоначальный стандарт по марсианской пыли «должен балансировать между консерватизмом и операциональной реализуемостью, одновременно учитывая архитектурную и научную неопределенность». И, как сказано в документе далее, «по мере поступления дополнительных марсианских данных и токсикологических исследований этот стандарт должен периодически пересматриваться для обеспечения постоянной защиты здоровья экипажа во время освоения Марса человеком».

Уникальное исследование

Одним из участников группы стал Брайан Хайнек, профессор факультета наук о Земле и научный сотрудник Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере. «Это было уникальное исследование, — рассказал Хайнек — Над ним работали специалисты NASA, эксперты по космической медицине, проектировщики жилых модулей, токсикологи, вулканологи и геологи. Задача состояла в том, чтобы помочь оценить риски для здоровья человека — как при краткосрочном, так и при длительном пребывании».

Уже одно только сравнение Луны и Марса сыграло важную роль, отметил ученый. «Луна в чем-то хуже, а Марс — в чем-то другом».

Диснейленд пыли

Опыт лунных «пыльных дюжин» — астронавтов Apollo — говорит сам за себя: борьба с лунной пылью оказалась куда более мучительной, чем кто-либо ожидал. Старая Луна — это настоящий Диснейленд пыли, и экипажи, побывавшие там, засвидетельствовали это сполна. Оказавшись снаружи, они столкнулись с мельчайшими частицами, состоящими из острого стекловидного материала. Пыль липла ко всему, чего касалась; она истирала скафандры, вызывала перегрев оборудования и приборов, нарушала герметизацию скафандров и даже раздражала глаза и легкие лунопроходцев.

«На Марсе пылевые частицы немного более округлые, не такие зазубренные и не режут кожу. Но зато вы получаете целый букет дополнительных химических компонентов и минералов, которых нет на Луне, — например, очень вредные перхлораты, — пояснил Хайнек. — Мы можем опереться на лунные знания, но Марс — это совершенно другое место».

Ученый отметил, что марсианская пыль, как известно, содержит различные канцерогены — кремнезем и многочисленные тяжелые металлы. Он также выступил соавтором недавней статьи «Потенциальные последствия для здоровья, методы лечения и контрмеры при воздействии марсианской пыли в будущих пилотируемых космических экспедициях». «Ходят разговоры о выращивании сельскохозяйственных культур на Марсе, — заметил Хайнек. — Марсианская почва полна всей этой мерзкой химии. Так что астронавты могут получить больше вредного воздействия от того, что они выращивают на Марсе, чем от собственно летучей пыли».

Кроме того, пыль неизбежно будет проникать внутрь жилого модуля, поэтому инженеры уже изучают системы фильтрации и прикидывают, сколько времени придется тратить на уборку внутренних помещений. «Хорошо, что мы проявляем предусмотрительность и начинаем всерьез рассматривать марсианскую пыль и ее опасности. Она представляет собой гораздо большую угрозу для здоровья, чем лунная пыль», — резюмировал Хайнек.

Урок усвоен

Джоэл Левин, профессор-исследователь прикладных наук в Колледже Уильяма и Мэри (Вирджиния), — один из ведущих экспертов по лунной пыли, инженерным вопросам и безопасности. Он не входил в состав рабочей группы NASA, но внимательно следит за ее выводами.

Левин ссылается на недавний доклад Национальной академии наук о пилотируемом освоении Марса. В этом документе 2026 года обозначены две цели, непосредственно связанные с пылью: определить, что управляет возникновением и развитием крупных пылевых бурь, которые доминируют в современной атмосферной изменчивости планеты; и охарактеризовать воздействие марсианской пыли на человеческую физиологию и срок службы оборудования. «Это указывает на то, что марсианская пыль — в головах у планировщиков миссий! Хорошая новость, основанная на нашем опыте с лунной пылью во время посадок Apollo, — заявил Левин. — Похоже, мы усвоили урок о пыли на будущих местах высадки человека».

При этом ученый подчеркнул: доставка образцов марсианского грунта на Землю была бы чрезвычайно полезна для характеристики химического состава и других свойств пыли. «К сожалению, не похоже, что уже собранные марсианские образцы когда-либо будут возвращены на Землю для анализа», — добавил он.

Главные выводы

Шонна Моррисон, доцент кафедры наук о Земле и планетах Ратгерского университета (Нью-Джерси), также работала в составе рабочей группы. «Один из главных выводов группы по марсианской пыли заключается в том, что марсианская пыль — это реальная проблема и для здоровья экипажа, и для инженерных систем, но при этом вполне решаемая, если отнестись к ней как к проектному требованию с самого начала», — подчеркнула Моррисон.

По ее словам, беспокойство вызвано не тем, что марсианская пыль уникально или катастрофически ядовита — исходя из того, что мы знаем на сегодняшний день. «Опасение в том, что будущие экипажи будут жить и работать в замкнутом обитаемом объеме, многократно выходить наружу, заносить пыль обратно на скафандрах и оборудовании — и все это в среде с низкой влажностью», — пояснила она. А в таких условиях мелкие частицы охотнее переходят во взвешенное состояние и потенциально вдыхаются, и члены экипажа рискуют подвергаться воздействию тонкодисперсных респирабельных частиц в течение многих дней подряд.

Моррисон также отметила ключевой момент: у нас до сих пор нет возвращенных образцов подлинной летучей марсианской пыли. Поэтому NASA вынуждено строить консервативный стандарт на основе лучших доступных данных: токсикологии лунной пыли, исследований с марсианскими имитаторами и весьма обширных массивов химической и минералогической информации, собранных роверами и посадочными аппаратами.

«Лучшая стратегия — прежде всего профилактика, — подчеркнула Моррисон. — Держать как можно больше пыли снаружи жилого модуля, быстро удалять ее, когда она проникает внутрь, отслеживать содержание частиц в воздухе и проектировать систему так, чтобы экипажи не полагались на медицинские контрмеры уже после того, как надышались».

Источники:
Доклад Рабочей группы NASA по предельным нормам марсианской пыли (2026); интервью Брайана Хайнека (Университет Колорадо в Боулдере) и Шонны Моррисон (Ратгерский университет) порталу Space.com; доклад Национальной академии наук США о пилотируемом освоении Марса (2026); комментарий профессора Джоэла Левина (Колледж Уильяма и Мэри); научная статья «Potential Health Impacts, Treatments, and Countermeasures of Martian Dust on Future Human Space Exploration» (Хайнек и соавторы).