25. April 2005: Dies ist eine wahre Geschichte.

Im Jahr 1972 schnupperte Apollo Astronaut Harrison Schmidt die Luft in seinem Mondmodul, der Challenger. "[Es] riecht nach Schiesspulver hier drinnen," sagte er. Sein Commander Gene Cernan stimmte dem zu. "Stimmt, das tut es wirklich, oder?"

Die beiden Astronauten kehrten gerade von einem langen Mondausflug um das Taurus-Littrow Tal zurück, nahe dem Meer des Friedens. Staubige Fussabdrücke markierten ihren Weg in das Raumschiff. Der Staub wirbelte auf -- und begann zu riechen.

Oben: Astronaut Harrison Schmidt bei einem Mondspaziergang. [Mehr]

Später fühlte sich Schmidt unwohl und klagte über "Mondstaub Heuschnupfen." Seine Symptome verschwanden einen Tag später; kein Schaden blieb zurück. Er kehrte bald zurück zur Erde und die Anekdote verblasste mit der Zeit.

Aber Russell Kerschmann hat nie vergessen. Er ist Pathologe am NASA Ames Research Center und untersucht die Einflüsse von mineralischem Staub auf die menschliche Gesundheit. Die NASA plant derzeit Menschen zurück zum Mond zu schicken und weiter zum Mars. Beides sind staubige Welten, extrem staubig. Inhalation dieses Staubes könnte schlecht sein für Astronauten, sagt  Kerschmann.

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"Das eigentliche Problem ist die Lunge," erklärt er. "In einigen Punkten ähnelt Mondstaub dem Quarzstaub auf der Erde, der eine Staublunge hervorruft, eine ernste Erkrankung." Die Staublunge, die früher "Bergarbeiter-Krankheit" genannt wurde, wurde zuerst während der großen Depression von einer großen Öffentlichkeit wahrgenommen, als hunderte von Bergarbeitern, die den  Hawk's Nest Tunnel durch den Gauley Mountain in West Virginia gruben, innerhalb von 5 Jahren starben, weil sie den feinen Quarzstaub einatmeten, der durch die Bohrungen in die Luft abgegeben wurde -- obwohl sie dem Staub nur für ein paar Monate ausgesetzt waren. "Dies war eine der größten, berufsbedingten medizinischen Katastrophen in der U.S. Geschichte," sagt Kerschmann.

Dies muss den Astronauten nicht zwangsläufig auch passieren, versichert er, aber es ist ein Problem über welches wir uns im Klaren sein müssen -- und wie wir uns dagegen schützen.

Quartz, Hauptursache für eine Staublunge, ist chemisch nicht giftig: "Sie könnten es essen und würden nicht erkranken," fährt er fort. "Aber wenn Quartz sich in Staubpartikeln befindet, die kleiner sind als 10 Mikron (zum Vergleich, ein menschliches Haar ist 50+ Mikron breit) und in die Lungen eingeatmet wird, können sich die Partikel tief in die Lungenbläßchen einlagern, dort wo Sauerstoff und Kohlendioxid ausgetauscht werden." Dort können die Lungen den Staub nicht mehr durch Schleim und Husten hinausbefördern. Außerdem begehen die weißen Blutkörperchen des Immunsystems Selbstmord, wenn sie versuchen die scharf-kantigen Teilchen zu umhüllen und sie mit dem Blutkreislauf hinaus zu befördern. Bei der akuten Form der Staublunge kann die Lunge mit Proteinen aus dem Blut angefüllt werden, "und es ist, als ob das Opfer langsam erstickt" in einem Lungenentzündungs-ähnlichen Zustand.

Mondstaub, zusammengesetzt aus Silikon und Quartz, ist (ausgehend von unserem derzeitigen Wissen) ebenfalls ungiftig. Aber wie auch der Quartzstaub im Hawk's Nest Tunnel, ist er sehr fein und aggressiv, fast wie gemahlenes Glas. Astronauten auf verschiedenen Apollo Missionen entdeckten, dass er fast überall haftet und kaum zu entfernen ist.; einmal einen Weg in das Mondmodul gefunden hat sehr schnell aufwirbelte und Lungen sowie Augen reizte.

Rechts: Mikroskopische Bilder vom Mondstaub. [Mehr]

Marsstaub könnte sogar noch schlimmer sein. Er reizt nicht nur durch seine mechanischen Eigenschaften sondern ist vielleicht auch chemisch giftig. Der Mars ist rot, weil seine Oberfläche zu einem großen Teil aus Eisenoxid (Rost) und Oxiden anderer Mineralien besteht. Einige Wissenschaftler vermuten, dass der staubige Boden auf dem Mars ein so starkes Oxidationsmittel ist, dass er organische Verbindungen wie Plastik, Gummi und menschliche Haut so stark verbrennt wie ein Bleichmittel.

"Wenn Sie Marsboden auf Ihre Haut bekommen, hinterläßt es ein Brandmahl," glaubt Professor Stein Sture, von der University of Colorado, der körnige Materialien wie Mond- und Mars-Staub für die NASA untersucht. Weil bisher noch keine Bodenproben vom Mars zurückgekommen sind, "wissen wir nicht sicher wie stark er ist, aber er könnte ziemlich böse sein."

Außerdem könnte der Marsstaub, ausgehend von Daten der Pathfinder Mission, Spuren giftiger Metalle enthalten, wie Arsen und sechswertiges Chrom -- ein krebseregender, giftiger Abfall, der Thema des Filmes Erin Brockovich (Universal Studios, 2000) ist. Dies war der überraschende Befund eines National Research Council Reports aus dem Jahr 2002, genannt Safe on Mars: Precursor Measurements Necessary to Support Human Operations on the Martian Surface.

Die Herausforderung wäre besonders groß während Stürmen, die den Mars zeitweise von den Polen bis zum Äquator einhüllen. Staub peitscht durch die Luft, scheuert jede freiliegende Oberfläche ab und kriecht durch jede Lücke. Es gibt keinen Ort an dem man sich verstecken könnte.

Oben: Die Columbia Hills vor dem staubig-lachsfarbenen Himmel auf dem Mars. [Mehr]

Um diese Risiken zu vermindern, finanziert die NASA bald das Projekt Staub, eine 4 jährige Studie, geleitet von Masami Nakagawa, Assistenz Professor an der Fakultät für Bergbau und Technik an der Colorado School of Mines. Projekt Staub wird Technologien wie Beschichtungen mit dünnen Folien untersuchen, die Staub von Werkzeugen und anderen Oberflächen abweist, sowie elektrostatische Techniken des Schüttelns oder andere Arten den Staub von Raumanzügen zu entfernen.

Diese Technologien, so äußerst wichtig auf Mond und Mars, können vielleicht auch auf der Erde helfen, indem sie Menschen vor scharf-kantigem oder giftigem Staub auf unserem Planeten schützen. Beispiele sind unter anderem alkalischer Staub von den trockenen Seen in den Nordamerikanischen Wüsten, Holzstaub aus Sägewerken und Holzgewinnung und, natürlich, aggressiver Quartzstaub in Bergwerken. 

Der Weg zu den Sternen ist überraschend staubig. Aber, so sagt Kerschmann, "Ich glaube fest daran, dass wir dieses Problem bewältigen."

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Credits & Contacts
Authors: Trudy E. Bell, Dr. Tony Phillips
Responsible NASA official: Ron Koczor

Editor: Dr. Tony Phillips
Curator: Bryan Walls
Media Relations: Steve Roy

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