Das Einatmen von Mondstaub ist weniger giftig als die Luftverschmutzung in der Stadt

Mondstaub ist für die menschlichen Lungenzellen weniger schädlich als befürchtet und deutlich weniger giftig als die übliche Luftverschmutzung auf der Erde.

Eine von der UTS geleitete und in der Fachzeitschrift Life Sciences in Space Research veröffentlichte Studie liefert ermutigende Daten für die bevorstehenden Artemis-Missionen , deren Ziel die Errichtung einer langfristigen menschlichen Präsenz und Basis auf dem Mond ist.

UTS-Forscherin und Doktorandin Michaela B. Smith untersuchte im Labor die Auswirkungen präziserer Mondstaubsimulationen der nächsten Generation auf menschliche Lungenzellen. Sie verglich die Effekte mit denen von luftgetragenen Partikeln, die auf einer belebten Straße in Sydney gesammelt wurden.

Smith erklärte, dass die Gesundheit der Astronauten nach den Apollo-Missionen Anlass zur Sorge gab, da einige Besatzungsmitglieder unter Atemproblemen litten.

Die Studie ergab, dass scharfer, abrasiver Mondstaub zwar physisch reizend wirken kann, aber nicht die schweren Zellschäden und Entzündungen verursacht, die bei städtischem Staub auf der Erde beobachtet werden . „Es ist wichtig, zwischen einem physischen Reizstoff und einer hochgiftigen Substanz zu unterscheiden“, sagte Smith.

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Mondstaub zwar eine gewisse unmittelbare Reizung der Atemwege hervorrufen kann, er jedoch offenbar kein Risiko für langfristige chronische Erkrankungen wie Silikose darstellt , die durch Materialien wie Quarzstaub verursacht wird.“

Bei der Apollo-Mission erfolgte die Exposition vor allem nach Außenbordeinsätzen. „Als die Astronauten die Landefähre wieder betraten, wurde der an ihren Raumanzügen haftende Feinstaub in der engen Kabine aufgewirbelt und eingeatmet. Dies führte zu Atemnot, Niesen und Augenreizungen“, erklärte Smith.

„Wenn man Staub einatmet, muss man niesen, husten und bekommt körperliche Reizungen. Aber er ist nicht so hochgiftig wie Siliziumdioxid, das nach zehnjährigem Aufenthalt auf einer Baustelle Silikose auslösen kann. So etwas wird es nicht geben“, sagte Smith.

Der Schwerpunkt der Forschung lag auf Feinstaubpartikeln (kleiner oder gleich 2,5 Mikrometer) , die klein genug sind, um die natürlichen Abwehrkräfte des Körpers zu umgehen und tief in die unteren Atemwege der Lunge einzudringen. Für die Studie wurden zwei verschiedene Arten von Lungenzellen verwendet: die oberen (bronchialen) und unteren (alveolären) Regionen .

Die Ergebnisse zeigten, dass irdischer Staub eine stärkere Entzündungsreaktion auslöste und zelltoxischer war als Mondstaubsimulanzien. Der Artikel legt nahe, dass der Hauptmechanismus der Mondstaubtoxizität mechanische Schäden sind, die durch die unregelmäßige Form und die rauen Kanten der Partikel beim Eindringen in die Zellen verursacht werden. Entscheidend ist, dass Mondstaubsimulanzien keinen signifikanten oxidativen Stress auslösten, einen wichtigen Mechanismus chemischer Schäden, der oft mit der Toxizität von Feinstaub in Verbindung gebracht wird.

„Dies bedeutet wahrscheinlich, dass die gesundheitlichen Auswirkungen minimal wären, wenn die Belastung in einem für die Luftverschmutzung auf der Erde typischen Ausmaß erfolgt“, schlussfolgern die Autoren in dem Artikel.

Obwohl die Ergebnisse einen kritischen Risikofaktor reduzieren, nimmt die NASA die Bedrohung durch Staubbelastung weiterhin ernst . Smith, der kürzlich das Johnson Space Center der NASA in Houston besuchte, konnte sich mit eigenen Augen von neuen technischen Lösungen überzeugen.

„Sie haben es jetzt so konzipiert, dass die Anzüge tatsächlich an der Außenseite des Rovers befestigt sind“, erklärte er. „Der Astronaut steigt von innen ein und aus, der Anzug gelangt nie ins Innere. Dadurch wird verhindert, dass der staubige Anzug die Kabinenluft verunreinigt.“

„Diese Forschung trägt zwar dazu bei, die Bedenken hinsichtlich eines kritischen Risikofaktors zu zerstreuen, es ist jedoch wichtig zu betonen, dass die NASA die Staubbelastung weiterhin ernst nimmt und robuste Minderungsstrategien entwickelt“, sagte Smith.

Die Forschung hat den Weg für Smiths aktuelle Doktorarbeit geebnet, in der er die nächste Grenze der Weltraumgesundheit untersucht: die Auswirkungen der Mikrogravitation auf die Lungenfunktion .

Im Labor simuliert sie mit einem speziellen Rotationsgerät die Schwerelosigkeit auf der Internationalen Raumstation und untersucht, wie sich diese im Laufe der Zeit auf die Zellstruktur und die Lungenfunktion auswirkt.

Der angesehene Professor Brian Oliver von der UTS und dem Woolcock Institute of Medical Research, Smiths Doktorvater und Co-Autor der Studie, sagte, diese grundlegende Arbeit über Mondstaub gebe der Menschheit mehr Zuversicht für den nächsten großen Schritt.

„Die Ergebnisse unterstreichen die Sicherheit der Rückkehr von Menschen zum Mond. Diese Forschung positioniert unsere Forschungsgruppe an der UTS an der Spitze der Weltraum-Biowissenschaften und festigt unsere Rolle als Schlüsselakteure in diesem wichtigen Forschungsbereich, insbesondere in Australien“, sagte Oliver.