Zvětšit obrázek

Poslední člověk, který si domů donesl na botách měsíční prach, byl americký astronaut, po otci slovenského a po matce českého původu, Eugene A. Cernan.

Utíká to, už je tomu téměř čtyřicet let, co si Eugene A. Cernan a Harrison Schmitt naposled odskočili na 75 hodin na Měsíc. Přivezli odtud něco přes metrák kamení s ujištěním, že je tam pro nás nevlídno. Kromě vzorků horniny regolitu (pojem vychází z řeckých slov rhegos „koberec“ a lithos „kámen“, zavedl jej v roce 1897 americký geolog George Perkins Merrill), se  vraceli domů se špinavým prádlem od poněkud "vtíravého" prachu. Není ho na Měsíci tolik, kolik předpokládal A. C. Clark, ale dost na to, aby se prodral i třemi vrstvami skafandrovského kevlaru.

Zvětšit obrázek

Charlie Duke z Apolla 16 s měsíčním vozítkem pokrytým povlakem lepivého prachu. Kredit: NASA / JSC

Mladá generace, která nebyla svědkem přistání na Měsíci, si při slovech měsíční prach vybaví nejspíš St. Louiskou „prašnou aféru“. V Americe, kde je  nelegální vlastnit soukromě prach nebo kameny z Měsíce, se loni taková  položka objevila na aukci. Postaral se o to fotograf Terry Slezak, který byl kdysi pověřen vyvolat film z fotoaparátu použitého při misi Apolla 11. Při manipulaci s jednou z kazet si všiml, že má umazané ruce, a tak mu došlo, že přístroj asi spadl astronautům na zem (vlastně na Měsíc) a že má co do činění s materiálem ze vzdáleného souputníka. Vše pečlivě setřel a zbytek sundal pomocí lepicí pásky. Pak ale na to nějak zapomněl a vše nevrátil. Nakonec měl fotograf svým způsobem štěstí, před vážnější boxovačkou ze strany justice ho zachránilo, že umřel.

Nám, odchovaným „velkou trojkou“ Arthurem C. Clarkem, Robertem Heinleinem a Isaacem Asimovem se při slovech „měsíční prach“ nejspíš vybaví stejnojmenný bestseller (v angličtině A Fall of Moondust). Vizionář Clark nejenže vynalezl geostacionární telekomunikační družice (s myšlenkou satelitu zavěšeného na pevném místě na obloze přišel dávno před vypuštěním první družice), byl také prvním, kdo poukázal na nepříjemnosti, které návštěvníkům hrozí ze strany měsíčního prachu. V jeho románu turistické kanceláře organizovaly zájezdy a jednou z jejich atrakcí byla „plavba“ po měsíčních mořích. Speciálně zkonstruovaná loď Seléné se plaví po prachu, který je tak jemný, že má téměř vlastnosti vody. Při vyhlídkové jízdě se ale propadne do prašného podloží... Dnes už víme, že co do množství prachu na Měsíci to autor poněkud přehnal, zato  neobvyklé chování jemných prachových částeček a komplikace, které mohou přivodit, předpověděl Clark geniálně.

Zvětšit obrázek

Statický náboj na povrchu Měsíce a elektrické pole způsobené slunečním zářením a slunečním větrem. Kredit: Jasper Halekas and Greg Delory of U.C. Berkeley, and Bill Farrell and Tim Stubbs of the Goddard Space Flight Center

Teprve až dnes, kdy již máme vakuové komory se simulovaným slunečním plazma, vědci přicházejí na kloub tomu, proč astronautům prach dělá problémy s jakými se setkali při misích Apollo. Proč se jim lepil na skafandry, přístroje a proč zrna s ostrými hranami poškrábala obrazovky, ucpala spoje, začernila povrchy až se stupnice staly téměř nečitelné,... Na nepříjemné přilnavost tamní špíny se podepisuje elektrostatický náboj. Až simulace slunečního větru a slunečního UV záření ukázaly, jak vítr a fotony měsíční prach nabíjejí a proč se prach chová jinak během temné noci a jinak za dne. Měsíční „počasí“ a s ním chování prachu jsou tak jako u nás doma v područí větru. Jen je to vítr sluneční. Ten je poněkud svérázný a jak se nyní ukazuje i naše teorie založené na výpočtech náboje velkých prachových uskupení byly chybné. Jednotlivá prachová zrna se chovají jinak, když jsou samostatná a jinak, když je jich více pohromadě. Zrníčka s elektrostatickým nábojem jsou „individuality“ s překvapujícím chováním.

Zvětšit obrázek

Měsíc v představě učenců poloviny šestnáctého století. Guido Bonatti: "Liber astronomiae"

Za své výstřednosti vděčí chybějícímu magnetickému poli, chybějící atmosféře, malé přitažlivosti a proudu nabitých částic vanoucích ze Slunce rychlosti téměř pět set kilometrů za sekundu. Tam, kde nedopadá na měsíční povrch kolmo, ale pod ostrým úhlem, překážky „obtéká“. Lehké elektrony nerovnosti kopírují ochotně, protony díky své velké setrvačnosti, neobratně. Na závětrné straně překážek elektrony vlétávají dovnitř kráterů a svým dopadem na svahy a dno nabíjejí povrch záporně. Zatímco vnitřní svahy, tedy místa „za větrem“ nesou negativní náboj, na návětrné straně (vnějších stranách kráterů) převládají kladné ionty. Mezi horními a spodními oblastmi terénních překážek tak vzniká elektrické napětí. V některých místech prach dokonce levituje - to když záporný náboj prachových částic je odpuzuje od stejně elektricky nabitého skalnatého podkladu. Pak se špína přesouvá ve směru snižujícího se potenciálu a jev připomíná tok elektrického proudu vodičem. I když ve skutečnosti o žádný tok samotných elektronů nejde, nýbrž o přesun prachových částic, výsledek v podobě elektrických výbojů je stejný.

Zatímco o vzniku, fyzikálních vlastnostech a chování měsíčního prachu toho víme poměrně dost, jeho možný biologický efekt podrobně zkoumán nebyl. Nikoho totiž nenapadlo, že by se ho mělo z Luny dovézt tolik, aby se s ním mohly dělat pokusy. Přednost dostaly horniny, které nám v tomto směru jsou k ničemu. Švédský vědec Dag Linnarsson nabyl přesvědčení, že právě biologický efekt jemného prachu by mohl představovat jedno z nejvážnějších rizik, které by lidstvu mohlo hatit dlouhodobější pobyt a práci ve vesmíru. Závěr bádání jeho týmu složeného z fyziologů, farmakologů, radiologů a toxikologů z pěti zemí vyznívá dost neradostně - i kdyby měsíční personál nosil ochranné prostředky, všudypřítomný polétavý prach by si díky své afinitě ke všemu, co by se „nosilo ven“, snadno našel cestu zpět do ubytovacích prostor a míst odpočinku. Tak jako v případě astronautů Apolla.

Zvětšit obrázek

Gene Cernan, krátce po návratu na palubu Apolla 17. Jeho vycházkový měsíční oděv je plný prachu a stejně tak jeho pokožka. (NASA,Schmitt/AS17-145-22224)

Měsíční prach se od toho našeho liší svými ostrými hranami připomínajícími super-jemné čepele. V plících se chová spíše jako jehličky nám dobře známého karcinogenního azbestu. Dýchací a kardiovaskulární systém na jeho přítomnost reaguje zánětem a pochopitelně by se při dlouhodobějším kontaktu přidalo zvýšené  riziko všemožných typů rakoviny.

Dag Linnarsson, profesor fysiologie a farmacie, Karolinska institutet, Švédsko: „Chování ani toxicita měsíčního prachu se s tím naším pozemským srovnávat nedá.“

Odlišnost měsíčního prachu od té naší špíny je dána tím, že lunární regolity neprošly stejným typem erozivních procesů, jako půdní částice na naší matičce Zemi. Lunární „půda“ má v sobě hodně částeček potažených sklovitým povlakem, což je následek vypařování, ke kterému docházelo při bombardování jeho povrchu meteority. Jemnější částice prachu tvořící asi 20 % lunárních vzorků půdy se takovými ostrými kraji vyznačují. Právě ony představují riziko spojené s drážděním sliznic a kůže, jaké na Zemi neznáme. Přítomnost ostrých regolitových zrnek snadno udělá i ze spodního prádla něco, co se začne podobat smirkovému papíru. Taková móda se našim kotníkům, kolenům ani výše položeným partiím zamlouvat nebude.

Spolu s mikrogravitací bude vždy spojen problém polétavosti prachu, ohrožení plic a poškrábané oční rohovky. Že na tomto varování něco bude, naznačuje i zpětné prostudování záznamů z misí Apollo. Astronauti, kteří rozhodně nejsou žádné třasořitky, si již několik desítek hodin po takovém setkání stěžovali na problémy s očima, plícemi i pokožkou. Dag Linnarsson, vedoucí výzkumného kolektivu, jenž se začal problému věnovat, si myslí, že popisované problémy astronautů měl na svědomí měsíční prach, který si na palubu velitelského modulu zanesli při přestupu z lunárního modulu. Ověřit to ale je nyní již nemožné. Jednak proto, že prachu k zorganizování případného pokusu na zvířatech je málo a na Zemi bychom stejně asi nedovedli věrně simulovat jeho chování ve stavu bez tíže. O tom, že měsíční prach je jiný a ve srovnání s tím naším běžným vezdejším má na lidský organismus mnohem toxičtější účinky, vědci nepochybují.

Prameny: D. Linnarsson a kol.,: Toxicity of Lunar Dust, NASA, Karolinska Institutet

VIDEO: Sluneční vítr a jeho efekt na na povrch Měsíce - Bill Farrell objasňuje vznik míst připomínající kondenzátory nabité až stovkami voltů.

VIDEO: Azbest a azbestóza. Podobný destruktivní efekt na plíce lze očekávat od  měsíčního prachu