Die NASA legt neue Grenzwerte für die Schwefelwasserstoffbelastung für Weltraummissionen fest

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Das Büro des Chief Health and Medical Officer (OCHMO) der NASA hat eine kleine Arbeitsgruppe zusammengestellt, um die Werte für die maximal zulässige Konzentration von Schwefelwasserstoff (H2S) bei Raumfahrzeugen (SMAC) zu überprüfen. Die Gruppe traf sich im Februar und März 2023 praktisch dreimal und die Panelmitglieder gaben im April 2023 individuelle Stellungnahmen ab.

Es wurden Experten für das Fach Toxikologie ausgewählt, um ein ausgewogenes Gremium in Bezug auf Fachwissen zu SMAC-Bestimmungen und spezifischen H2S-Überlegungen sowohl aus klinischer als auch epidemiologischer Sicht zu bilden. Mitglieder des Gremiums waren Dr. Terry Gordon, Dr. Tee Guidotti und Dr. Joyce Tsuji; Mitglieder des OCHMO-Teams, die die Diskussionen moderierten, waren Dr. Doug Ebert, Dave Francisco, Sarah Childress, Kristin Coffey und Kim Lowe.

Die Ziele der Arbeitsgruppe waren:

  • Befürworten oder empfehlen Sie Änderungen der H2S-SMAC-Werte, die vom JSC Toxicology Laboratory vorgeschlagen wurden
  • Sehen Sie sich den Entwurf eines H2S-SMAC-Manuskripts an, das vom JSC Toxicology Laboratory erstellt wurde
  • Geben Sie zusätzliche Erkenntnisse und Überlegungen zur H2S-Toxizität an, die für Raumfahrtprogramme berücksichtigt werden sollten

    • Hintergrund

    Der NASA Spaceflight Human-System Standard (NASA-STD-3001) legt fest, dass Fahrzeugsysteme die Luftverschmutzung unter festgelegten Grenzwerten begrenzen müssen [V2 6050] Grenzwert der Luftverschmutzung.

    Das JSC Toxicology Laboratory hält die „JSC 20584 Maximum Allowable Concentrations for Airborne Contaminants“ für Raumfahrzeuge ein. dokumentierendie eine Tabelle mit SMAC-Werten für eine Vielzahl von Chemikalien enthält, darunter Kohlenmonoxid, Ammoniak, Schwermetalle und eine Vielzahl flüchtiger organischer Verbindungen.

    SMACs werden für die Zeitspannen von 1 Stunde, 24 Stunden, 7 Tagen, 30 Tagen, 180 Tagen und 1.000 Tagen für jede Chemikalie dokumentiert und geben die maximale Konzentration an, der die Raumflugbesatzung für diesen Zeitraum ausgesetzt sein kann.

    Zu jedem SMAC wird außerdem das betroffene Organsystem sowie die Auswirkung (Symptome) dokumentiert. Weitere Informationen zu SMACs finden Sie im Artikel „Expositionsrichtlinien (SMACs und SWEGs) – NASA“ und die „Technischer Überblick über die Raumfahrttoxikologie von OCHMO.“

    Ein SMAC-Wert für Schwefelwasserstoff wurde bisher nicht ermittelt, da er in Raumfahrzeugen kein Problem darstellt. Bei Artemis-Missionen, die zum Mond zurückkehren, besteht jedoch die Möglichkeit, dass H2S während der Rückführung der Mondprobe innerhalb des Raumfahrzeugs freigesetzt wird, da diese Verbindung möglicherweise ein Bestandteil des polaren Mondeises ist.

    H2S hat einen intensiven Geruch nach faulen Eiern und hat daher eine ablenkende psychologische Komponente. Physiologisch hat sich gezeigt, dass es in geringen Konzentrationen reizend wirkt und in hohen Konzentrationen möglicherweise zu neurologischen Auswirkungen und Bewusstlosigkeit führen kann.

    Die SMAC-Werte für Schwefelwasserstoff werden sichere Grenzwerte für Raumflugbesatzungen bei künftigen Missionen festlegen und könnten neue Anforderungen an die Überwachung und Eindämmung dieser Chemikalie während der Raumfahrt mit sich bringen.

    Kernpunkte der Überprüfung waren:

  • Die vorgeschlagenen 1-Stunden-, 24-Stunden-, 7-Tage-, 30-Tage- und 180-Tage-SMAC-Werte wurden als angemessen erachtet und von jedem Panelmitglied gebilligt.
  • Der vorgeschlagene 1.000-Tage-SMAC-Wert ist so niedrig, dass das Gremium der Meinung ist, dass dieser SMAC aufgrund von vom Menschen erzeugten Quellen möglicherweise nicht erreichbar ist und dass diese Konzentrationen kein echtes toxikologisches Risiko darstellen. Die Empfehlung lautet, den 1.000-Tage-SMAC zu streichen oder ihn als Richtlinie zu bezeichnen.
  • Der allgemeine SMAC-Berechnungsansatz und die Einbeziehung von Sicherheitsfaktoren sind logisch, obwohl einige zusätzliche Begründungen gerechtfertigt wären.
  • Wechselwirkungen und additive Effekte mit anderen Substanzen werden insbesondere bei diesen niedrigen Konzentrationen als vernachlässigbar angesehen.
  • Es ist unwahrscheinlich, dass durch Mikrogravitation verursachte physiologische Veränderungen die Schwefelwasserstoffexposition bei diesen niedrigen Konzentrationen verstärken.
  • Empfehlungen wurden unter der Voraussetzung ausgesprochen, dass diese SMACs für vorab geprüfte, gesunde Astronauten gelten. Für private Raumflugteilnehmer, die möglicherweise nicht so gut untersucht werden, empfahl das Gremium individuelle ärztliche Betreuung und eine Überprüfung aller SMACs (einschließlich Schwefelwasserstoff), um Empfindlichkeiten in bestimmten Bevölkerungsgruppen (bestehende Krankheitszustände usw.) zu ermitteln.
  • Passive Dosimetrietechnologie ist verfügbar und sollte für die Langzeitüberwachung bei diesen niedrigen Konzentrationen in Betracht gezogen werden.

    • Nach Berücksichtigung der Empfehlung des Gremiums wurde die NASA/TM-20240000101 „Expositionsgrenzwerte für Hydrogen Sulfide in Spaceflight“ im Januar 2024 von der JSC-Toxikologiegruppe überarbeitet und veröffentlicht und ist verfügbar Hier.

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