Géologue et astronaute Harrison Schmitt, Pilote du module lunaire Apollo 17, est photographié ici en utilisant une pelle d'échantillonnage réglable pour récupérer des échantillons lunaires lors de la mission Apollo 17 en décembre 1972. On peut voir de la poussière lunaire s'accrocher à la combinaison spatiale de Schmitt. De nouvelles recherches révèlent que respirer de la poussière lunaire pourrait causer des problèmes de santé aux astronautes qui passent de longues périodes sur la lune. Crédit :NASA.
Les futurs astronautes passant de longues périodes sur la lune pourraient souffrir de bronchite et d'autres problèmes de santé en inhalant de minuscules particules de poussière de sa surface, selon de nouvelles recherches.
Une nouvelle étude révèle que le sol lunaire simulé est toxique pour les cellules pulmonaires humaines et cérébrales de souris. Jusqu'à 90 pour cent des cellules pulmonaires humaines et des neurones de souris sont morts lorsqu'ils sont exposés à des particules de poussière qui imitent les sols trouvés à la surface de la lune.
Les résultats montrent respirer des poussières toxiques, même en quantités infimes, pourrait constituer un danger pour la santé des futurs astronautes voyageant sur la lune, Mars ou d'autres corps planétaires sans air. Les agences spatiales savent que l'exposition à l'environnement spatial et l'apesanteur peuvent être nocives pour la santé humaine, mais la poussière planétaire pose un risque supplémentaire qui a été en grande partie négligé, selon les chercheurs.
"Il y a des risques à l'exploration extraterrestre, à la fois lunaire et au-delà, plus que les risques immédiats de l'espace lui-même, " dit Rachel Caston, un généticien à l'école de médecine de l'Université Stony Brook à Stony Brook, New York et auteur principal de la nouvelle étude publiée dans GeoHealth, un journal de l'American Geophysical Union.
La poussière lunaire a provoqué des réactions similaires au rhume des foins chez les astronautes qui ont visité la lune lors des missions Apollo. Leur expérience couplée aux résultats de la nouvelle étude suggèrent qu'une exposition prolongée à la poussière lunaire pourrait altérer les voies respiratoires et la fonction pulmonaire, selon Bruce Demple, un biochimiste à la faculté de médecine de l'Université Stony Brook et auteur principal de la nouvelle étude. Si la poussière provoque une inflammation des poumons, cela pourrait augmenter le risque de maladies plus graves comme le cancer, il a dit.
"S'il y a des voyages de retour sur la lune qui impliquent des séjours de plusieurs semaines, mois ou même plus, il ne sera probablement pas possible d'éliminer complètement ce risque, " dit Demple.
Alertes précoces de toxicité
La lune n'a pas d'atmosphère, son sol est donc constamment bombardé par des particules chargées des couches supérieures du Soleil qui traversent l'espace. Ces particules chargées provoquent une charge électrostatique du sol lunaire, comme l'électricité statique sur les vêtements.
Cet organigramme montre les effets possibles sur la santé de la respiration de la poussière lunaire, à court et à long terme. Crédit :Rachel Caston
Lorsque les astronautes américains ont visité la lune pendant les missions Apollo, ils ont apporté de la terre lunaire dans le module de commande lorsqu'elle s'est accrochée à leurs combinaisons spatiales. Après avoir inhalé la fine poussière, L'astronaute d'Apollo 17, Harrison Schmitt, a décrit une réaction qu'il a appelée « rhume des foins lunaire » – éternuements, yeux larmoyants et mal de gorge.
Les symptômes des astronautes d'Apollo ont été de courte durée, mais les chercheurs voulaient savoir comment la poussière lunaire pouvait affecter la santé des astronautes à long terme et si elle pouvait causer des problèmes similaires à ceux causés par la poussière toxique sur Terre.
Des recherches antérieures ont montré que respirer des poussières toxiques provenant d'éruptions volcaniques, les tempêtes de poussière et les mines de charbon peuvent provoquer des bronchites, respiration sifflante, irritation des yeux et cicatrisation des tissus pulmonaires. Des particules de poussière peuvent s'accumuler dans les voies respiratoires d'une personne et les plus petites particules peuvent s'infiltrer dans les alvéoles, les minuscules sacs où le dioxyde de carbone est échangé contre de l'oxygène dans les poumons. La poussière peut également endommager l'ADN des cellules, qui peuvent provoquer des mutations et conduire au cancer, selon des recherches antérieures.
Exposition des cellules aux particules de poussière
Dans la nouvelle étude, Caston et ses collègues ont exposé des cellules pulmonaires humaines et des cellules cérébrales de souris à plusieurs types de simulateurs de sol lunaire. Les échantillons de sol lunaire sont trop rares et précieux pour être utilisés dans des expériences quotidiennes, les chercheurs ont donc utilisé des échantillons de poussière de la Terre qui ressemblent au sol trouvé dans les hautes terres lunaires et les plaines volcaniques de la lune.
Caston a fait croître les cellules dans des conditions contrôlées et les a exposées aux différents types de poussière. Elle a compté le nombre de cellules restantes et mesuré si les simulateurs causaient des dommages à l'ADN.
Elle a découvert que tous les types de simulants tuaient ou endommageaient l'ADN des cellules dans une certaine mesure. Les simulants broyés en une poudre suffisamment fine pour être inhalée ont tué jusqu'à 90 % des deux types de cellules. Les simulateurs ont tué les cellules pulmonaires humaines si efficacement que les chercheurs n'ont pas pu mesurer les dommages à l'ADN. Les simulateurs ont également causé des dommages importants à l'ADN dans les neurones de souris.
Les résultats indiquent que le sol lunaire pourrait causer des problèmes de santé aux humains passant de longues périodes sur la lune ou d'autres corps sans air, selon les chercheurs. Lorsqu'il est inhalé, la poussière pourrait irriter la gorge, les poumons et les yeux des futurs astronautes. Sur une longue période, les dommages continus, l'irritation et l'inflammation augmenteraient le risque de maladie plus grave, y compris le cancer, dit Demple.
Les chercheurs ne savent pas comment les simulateurs tuent les cellules, mais ils soupçonnent qu'ils pourraient initier une réponse inflammatoire au sein de la cellule ou générer des radicaux libres, qui dépouillent les électrons des molécules et les empêchent de fonctionner correctement.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.
