Zdravotní bariéry letu na Mars - neznámý nepřítel prach

Let na Mars přechází z říše fantazie do reality. Hlavní průlom znamená začátek ověřování iontových raketových motorů (projekt SMART), které by mohly podstatně zkrátit trvání marsovské expedice - a tím ji také zlevnit! Zatím je rozpočítána na jeden tisíc dnů. Větším problémem, než vlastní let, je pobyt na povrchu Marsu. Vzhledem k nízkému tlaku ovzduší by astronauti při pobytu mimo přetlakovou kabinu přistávacího modulu museli být v lehkém typu kosmického skafandru. Pokud by se místo pro pobyt nenašlo v hloubce víc než 5000 metrů pod střední úrovní povrchu. Tam by vystačili s kyslíkovou maskou, asi obdobně, jako při potápění pod hladinu moře. Očekáváme však, že mnohem větším problémem bude velejemný všudypřítomný prach, zejména jeho chování pod vlivem elektrostatické elektřiny.

Co o marsovkém prachu víme?

• Prachové bouře na Marsu jsou známy kolem jednoho sta let. Změny viditelnosti povrchu zjistili již Schiaparelli a Barabašov. Soudilo se, že se jedná o prachové bouře (jako je samum na Sahaře), které se mohou rozšířit po celém povrchu planety a trvají po mnoho týdnů. Např. v červnu a červenci 2001, naneštěstí v době těsného přiblížení Marsu k Zemi, prachová bouře zachvátila od jihu prakticky celý jeho povrch.
• Ruská sonda Mars 3 (1971) podle všeho přistála uprostřed prachové bouře. Byla vyřazena z činnosti během 20 sekund.
• Prach na Marsu má složku, která na Zemi chybí. Je to nejjemnější prach, dosahující rozměrů na úrovni molekul, který je z pozemského prachu neustále vymýván vodou a usazuje se na dně vodních rezervoárů resp. moří a oceánů jako bahno. Na Marsu k něčemu podobnému nedochází.

Na Marsu i jeho velmi řídká atmosféra je dostatečně hustá, aby zabránila slinutí prachu v něco, podobného měsíčnímu regolitu. Ve vakuu se působením molekulárních sil částice prachu slepují. Jsou to stejné síly, jak ty, které drží pohromadě každý nerost, krystal či naopak amorfní hmotu, jako je hlína. Na povrchu částic prachu ve vakuu není totiž monomolekulární vrstvička plynů, která působení těchto sil v přítomnosti atmosféry brání.

Atmosféra na Marsu je dostatečně hustá, aby takovou ochrannou vrstvičku vytvořila. Hromadění prachu, neustále rozemílaného na nejjemnější částice, tedy nic nebrání. Teoreticky bychom mohli očekávat, že na Marsu se za miliardy let jeho existence vytvořily celé prachové geologické vrstvy. Prach by mohl vytvářet celé prachové "bažiny", do kterých by se předměty na jejich povrchu mohly "ponořit" a "utonout". Možná, že právě to se stalo s poslední sondou ESA.

Proti tomu svědčí, že na marsovském povrchu žádné mimořádné zaprášení nepozorujeme.

Něco prachové poměry na Marsu "normalizuje". Tou neznámou silou, která by se tu mohla uplatnit, je elektrostatická elektřina. Její projevy známe na Zemi z bouřek, kde jde o blesky a o tichý elektrický výboj, známý Eliášův oheň. Méně známý je mechanismus vzniku odlišného jevu, kulového blesku; víme, že fyzikálně jde o plasmu, ionizované plyny v tzv. čtvrtém skupenství.

I při nepatrné hustotě je marsovské ovzduší plně nasyceno vodní párou. Té není nikdy dost, aby vytvořila vodní kapky deště, avšak v několika oblastech (nikoliv však v místech posledních sond) byly zaznamenány ranní mlhy.

Nemáme představu, co může vzniknout z kombinace vodní páry, plynů a prachu molekulárních rozměrů v podmínkách nízkého atmosférického tlaku. Tlaku tak vysokého, že chrání povrch před kosmickým zářením a před dopady většiny meteoritů, avšak také natolik nízkého, že se v něm nedá pobývat bez skafandru.

Tento prach může oslepit panely slunečních baterií, objektivy snímacích komor, čidla snímačů. Může však také zadřít ložiska pohyblivých části, znemožnit hermetický uzávěr průlezů a propustí znehodnocením povrchu těsnících součástí. Zkušenosti se sněhem z polárních výprav poukazují na to, že by marsovský prach mohl mít kritický význam při výstupu astronautů z kabin marsovského modulu na povrch. Je otázka, jak by se ho bylo možné zbavit, když by ulpěl na povrchu skafandrů? William Farrell z Goddardova centra kosmických letů hovoří o toxickém prachu. Nejde ovšem o toxicitu na chemickém základě. Je to toxicita fyzikální. Molekulární prach v kabině modulu by při vdechnutí mohl doslova zalepit sliznice dýchacích cest a znemožnit tak výměnu plynů - nemluvě o jeho dráždivém účinku.

Elektrostatické filtry na atomových ponorkách mají účinnost přes 99,9 % a problém tedy je řešitelný, ovšem za cenu další váhy a spotřeby energie! Je také známý tzv. Teslův efekt, kdy při nabití lidského těla na velmi vysoké elektrické napětí nejen z jeho povrchu odskočí částice špíny, nýbrž i odumřelé povrchové buňky kůže. Očista těla je tedy dokonalá...

Jak se projeví elektrické vlastnosti tohoto prachu? Jsou ojedinělé zprávy o možné přítomnosti blesků na Marsu. Při přeletu nad noční částí planety by se velmi zřetelně projevily. Možná, že o nich dost nevíme také proto, že se dost nehledaly. Možná, že v řídkém ovzduší Marsu nevznikají. Je však téměř jisté, že může docházet k tichému elektrickému výboji. Co může tato elektřina působit indukcí - například uvnitř palubních počítačů?

Dříve či později se některá marsovská sonda opět dostane do prachové bouře. Pokud nebude promptně vyřazena, budou výsledky jejích měření při nejmenším nesmírně zajímavé.

Kosmické záření - ani sluneční ani těžké částice, přicházející z hloubi kosmu - nedosahuje nebezpečné úrovně, jak se již dávno prokázalo v rok trvajícím experimentu se třemi stovkami psů, vystavených ionizujícímu záření odpovídající úrovně v laboratoři moskevského Ústavu lékařských a biologických problémů. Průlet jedné těžké částice kosmického záření sice zničí v organismu kolem 40000 buněk. Z celkového hlediska je to však počet zanedbatelný, riziko představuje pouze při zásahu specifické oblasti, jako je oblast centrálního vidění v oku, dýchací centrum v mozku nebo převodní systém v srdci. Jednotlivé zásahy takovou částicí jsou pozorovatelné při průletu okem jako světelný záblesk, fosfén. Závažné postižení se nikdy neprokázalo, i když bychom snad mohli některé případy srdečního infarktu připsat na vrub zásahu srdce. Samo sluneční kosmické záření (kromě případu velké sluneční bouře) nepředstavuje riziko. Astronauti jsou mu plně vystaveni i v dnešních družicích, nejsou chráněni atmosférou. Létají totiž nad oblastí, kde se toto záření zachycuje ovzduším a projevuje se polární září - dívají se na ni shora! Ani beztíže nepředstavuje riziko trvalého postižení. Jde vesměs o funkční změny, nikoliv o patologii. Tak, jako svalstvo sportovce hypertrofuje v důsledku tréninku, svalstvo astronauta atrofuje - avšak jen svalstvo dolních končetin, horní končetiny nejsou nijak postiženy, stejně tak i kosti. Je to důkaz funkčního přizpůsobení.

Posuzování rizika postižení astronautů je zatíženo stresovým bludem. Obecně jsme přesvědčováni o škodlivosti stresu, nadměrné strázně. To se však týká pouze osob s nízkou kondicí. Astronauti stres vyhledávají, stejně tak, jako lidé vyhledávají adrenalinové sporty. Pro zdravé, patřičně vybrané a trénované jedince představuje stres prvek, který je stimuluje. Tak jako ve všech vrcholových sportech prostě lety do kosmu nejsou pro každého. Sami jsme pozorovali, jak vrcholoví horolezci dělají bez obtíží dřepy na výšce (v podtlakové komoře) 11000 metrů - a jejich vlastní trénink představuje denní porcičku až i 50 kilometrů pochodu (nebo spíše běhu) - bez problémů.

Ani působení na psychiku za velmi dlouhého letu na Mars u vybrané a sehrané osádky (po několika letech spolupráce) nepředstavuje žádné riziko. Problémem jsou spíše intriky a lobování před letem a změna ve společenském postavení po návratu z kosmu.

Závažnou otázkou jsou však banální onemocnění během letu. Bolavý zub, zanícený nehet u palce na noze, panaricium na prstu ruky, furunkl na krku, zánět či ekzém v anální či genitální oblasti (zejména u žen), zánět středního ucha, nemluvě o úrazu nebo i "pouhý" zánět slepého střeva - to jsou komplikace, které mohou nejen nebezpečně snížit schopnost k práci, nýbrž v podmínkách kosmického letu představují nejednou i riziko smrti! Jestliže jsou pochybnosti o profesi, která by neměla za dlouhodobého kosmického letu chybět, pak není diskuse o dvou: pilot-stihač - a lékař-záchranář...