mardi 8 mai 2018

La poussière lunaire potentiellement mortelle


Les futurs astronautes ont de nouveaux soucis à se faire concernant leur santé. Il s'agit ici de la poussière, comme le régolite lunaire. Selon une étude récente, son inhalation peut être fatale, produisant inflammation des voies respiratoires, destruction des neurones, voire cancer.




Les effets du régolite lunaire avaient été observés durant les missions Apollo, dans lesquelles les astronautes s'étaient plains d'affections nasales et oculaires après avoir ramené de la poussière du sol lunaire dans leur module, via leurs combinaisons. Le régolite, cette très fine poussière couvrant le sol de la Lune, a été produit par le bombardement intense et continu durant plusieurs milliards d'années de météorites et micrométéorites, desquelles la Lune n'est pas protégée comme peut l'être la Terre avec son atmosphère. De plus, le sol de la Lune est également bombardé en permanence par le rayonnement cosmique, des particules chargées (principalement des protons) qui ont pour effet de charger électriquement les particules de poussière. 
L'effet électrostatique est immédiat : la poussière se colle au contact partout, notamment sur les bottes et les combinaisons spatiales des astronautes. Harisson Schmitt de Apollo 17 en a fait l'amère expérience lorsqu'il s'est vautré sur le sol lunaire en 1972 et a rapporté malgré lui de grandes quantités de poussière dans le LEM, ce qui lui a valu des symptômes qu'il a très bien décrits ultérieurement : forte toux, inflammation des sinus, irritation des yeux.

Rachel Caston (Stony Brook University School of Medicine) et ses collaborateurs n'ont pas utilisé des échantillons de régolite rapportés par les missions Apollo, mais de la poussière spécialement fabriquée pour simuler correctement la taille des grains du régolite et ses caractéristiques électrostatiques, sous différentes formes chimiques et de taille de grains. Ils ont ensuite utilisé des cellules de poumon humain ainsi que des cellules de cerveau de souris pour les exposer in vitro au simulant de poussière lunaire. Dans les deux cas, le résultat est loin d'être réconfortant : la poussière montre un effet cytotoxique et génotoxique important, elle tue les cellules ou bien endommage l'ADN des cellules. Et l'effet est d'autant plus prononcé que les grains de poussière (jusqu'à une taille submicrométrique) ont été fraîchement préparés (réduits en petite taille). Dans l'étude qu'ils publient dans GeoHealth, les chercheurs montrent à leur grande surprise qu'il n'existe pas de lien avec la réactivité chimique de la poussière, sa capacité à produire des radicaux libres oxygénés. Les effets néfastes seraient plutôt liés à la forme et à la taille des grains de poussière.

Après les autres risques connus encourus par de futurs astronautes, non seulement sur la Lune  mais aussi peut-être un jour sur Mars, risques liés au rayonnement cosmique (irradiation) ou à la faible gravité (pression intracrânienne), l'exposition à la poussière pourrait s'avérer être un problème important dans le cadre de missions de longue durée. Rachel Caston et ses collègues concluent que ce risque ne devrait pas être pris à la légère par les agences spatiales dans le cadre d'un retour de missions habitées sur la Lune ou plus loin. Les processus de sortie et de rentrée des astronautes dans les modules habités devraient par exemple être adaptés spécifiquement pour évacuer toute la poussière accumulée sur les combinaisons avant que les astronautes puissent les enlever, ou bien ils devraient porter un masque respiratoire en continu...

Les biologistes souhaitent maintenant refaire leurs expériences avec des véritables échantillons de régolite lunaire. La demande a été transmise à la NASA, qui devrait logiquement être intéressée par ces premiers résultats. Quant à SpaceX... 


Source

Assessing Toxicity and Nuclear and Mitochondrial DNA Damage Caused by Exposure of Mammalian Cells to Lunar Regolith Simulants
Rachel Caston  Katie Luc  Donald Hendrix  Joel A. Hurowitz  Bruce Demple
GeoHealth (12 April 2018)


Illustrations

Harrison Schmitt en décembre 1972 (Apollo 17), récupérant des échantillons de taille centimétrique... et micrométriques sur sa combinaison. (NASA)