Марсоход Perseverance обнаружил на Марсе опасную для астронавтов ультрамелкую пыль
Марсоход NASA Perseverance обнаружил на поверхности Марса частицы пыли размером всего около 100 нанометров — примерно в 700 раз тоньше человеческого волоса. Такие частицы потенциально способны проникать глубоко в лёгкие и представлять опасность для здоровья участников будущих пилотируемых экспедиций. Новые данные позволили учёным впервые подробно исследовать непосредственно на Марсе наиболее мелкие фракции пыли, которые прежде оставались практически недоступными для измерений.
Учёные проанализировали данные, собранные марсоходом за 1645 марсианских суток. Для этого использовались небольшие образцы материалов скафандров, закреплённые на калибровочных мишенях научных приборов PIXL и SHERLOC. Образцы, включая тефлон и высокопрочное синтетическое волокно Vectran, постепенно покрывались марсианской пылью, позволяя исследователям изучать её накопление в естественных условиях.
Ранее приборы космических миссий позволяли характеризовать преимущественно частицы размером около трёх микрометров и больше. Новое исследование выявило значительно более мелкие фракции. На отдельных образцах средний размер частиц составлял около двух микрометров, тогда как на других обнаружены признаки пыли размером от 100 до 300 нанометров. Эти оценки получены на основе рентгенофлуоресцентных измерений и математического моделирования распределения вещества на поверхности образцов.
Одним из наиболее важных результатов стала связь между материалом поверхности и размером оседающих частиц. Исследователи установили, что некоторые полимеры, используемые при изготовлении скафандров, особенно хорошо удерживают мелкую пыль. Предположительно, существенную роль играет статическое электричество: частицы приобретают электрический заряд при столкновениях в марсианской атмосфере и затем притягиваются к определённым материалам. При этом крупные скопления пыли могут со временем осыпаться, а наиболее мелкие частицы остаются на поверхности даже после длительного движения марсохода.
Химический анализ подтвердил, что марсианская пыль богата силикатными минералами и содержит железо, серу и фосфор. Дополнительно обнаружены признаки присутствия сульфата кальция. Особую обеспокоенность вызывают мелкие частицы, которые при попадании в воздух герметичных жилых модулей могут проникать в дыхательную систему человека. На Земле подобные частицы связывают с заболеваниями органов дыхания и другими нарушениями здоровья. Однако непосредственная токсичность обнаруженной марсианской пыли для человека пока не измерялась.
Полученные данные помогут инженерам NASA выбирать более устойчивые к загрязнению материалы скафандров и разрабатывать защитные покрытия. Среди возможных решений рассматриваются системы электростатического удаления пыли, специальные шлюзовые камеры и конструкции, позволяющие астронавтам оставлять внешнюю часть скафандра за пределами жилого отсека. Это должно уменьшить количество загрязнений, попадающих внутрь марсианских баз.
Результаты исследования в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).