Марсоход Perseverance, управляемый NASA, обнаружил на поверхности Марса частицы пыли размером примерно 100 нанометров, что делает их примерно в 500 раз тоньше человеческого волоса. Это открытие вызывает опасения относительно рисков, которые представляет этот материал как для здоровья будущих астронавтов, так и для сохранения жилых помещений и космических скафандров во время пилотируемых миссий на планету.
Обнаружение было произведено с использованием прибора PIXL, который проанализировал частицы, скопившиеся на оборудовании марсохода и в образцах перевезенных материалов. Помимо ультратонких частиц размером 100 нанометров, оборудование также обнаружило частицы диаметром менее 2,5 микрометра.
Эти микроскопические частицы способны глубоко проникать в легкие и достигать кровотока, потенциально вызывая повреждение жизненно важных органов. Однако, по словам Скотта ВанБоммеля, планетарного ученого из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и основного автора исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, уровень риска напрямую связан с количеством и временем воздействия.
Химический состав марсианской пыли также является предметом внимания, поскольку она содержит кремнезем, соединения железа и хлорсодержащие соединения, такие как перхлорат, вещества, которые могут быть вредными при высоких концентрациях.
Чтобы изучить, как пыль закрепляется на потенциальных материалах для скафандров, Perseverance несет образцы двух типов материалов: синтетическое волокно Vectran и защитное покрытие Teflon, оба размером около 20 миллиметров по стороне. Результаты этих испытаний показали разные поведения; ВанБоммель подчеркнул, что эксперименты не выявили повреждений этих материалов пылью, предполагая, что наблюдаемые различия могут быть связаны с физикоэлектрическими характеристиками каждого материала, влияющими на адгезию частиц.
Кроме того, пыль имеет потенциал разрушать материалы жилых помещений и скафандров с течением времени. Данные, собранные марсоходом, имеют решающее значение для определения подходящих материалов и разработки эффективных процедур очистки, способных удалять частицы размером менее одного микрометра.
NASA уже обладает знаниями о воздействии пыли на космические миссии, начиная с лунных посадок миссий «Аполлон», которые проходили с 1969 по 1972 год. На Луне материал вызывал износ внешних слоев скафандров, повреждал уплотнители и царапал визоры, а также мог способствовать появлению симптомов, схожих с сенной лихорадкой у некоторых астронавтов. Лунная пыль состоит в основном из поверхностных ударов и остается угловатой и острой из-за отсутствия атмосферы или ветра для ее истирания. В отличие от этого, на Марсе основные опасения связаны с химическим составом и уменьшенным размером частиц.
Поскольку NASA планирует отправить астронавтов на Красную планету уже в 2030-х годах, ВанБоммель заявил, что эти открытия послужат основой для руководства планированием систем жизнеобеспечения, выбором материалов для скафандров и жилых помещений, а также для создания протоколов управления токсикологическими рисками. Исследователь заключил, что эти находки помогут в разработке будущих систем жизнеобеспечения для марсианских миссий, включая выбор материалов и установление эффективных методов очистки для субмикрометрических частиц.