Perseverance показал, что марсианская пыль опасна для высаживающихся на нем астронавтов
Марсоход Perseverance обнаружил, что марсианская пыль — куда большая угроза для будущих экспедиций туда, чем считали ранее. Она способна проникать в жилые модули, выводить из строя оборудование и даже представлять опасность для мозга астронавтов. Причем защититься от марсианской пыли может быть гораздо сложнее, чем предполагалось.
Марсианская пыль покрывает почти всю поверхность планеты. Она образуется при разрушении горных пород, переносится ветром и во время пылевых бурь поднимается в атмосферу. В отличие от земных условий, на Красной планете пыль становится проблемой и для аппаратов, что годами работают без участия человека. Она оседает на солнечных батареях и датчиках, а в будущем попадет на скафандры и оборудование исследовательских баз.
Марсоход NASA Perseverance работает в кратере Езеро с 2021 года. Он изучает древние породы, ищет следы пригодных для жизни условий и собирает образцы для возможной доставки на Землю. На его борту установлен рентгеновский прибор PIXL, который определяет химический состав материалов. Аппарат также оснащен калибровочными мишенями с образцами тефлона, базальтового стекла и прочной ткани Vectran. Эти материалы особенно интересны для будущих скафандров.
Международная исследовательская группа под руководством Скотта Ван Боммела (Scott J. VanBommel) проанализировала, как марсианская пыль накопилась на этих поверхностях. С помощью рентгеновских измерений и расчетной модели они оценили ее состав и размеры частиц.
Выяснилось, что на тефлоновой калибровочной мишени средний расчетный размер пылинок составил примерно 1400 нанометров, а на базальтовом стекле — всего 140 нанометров. На образцах ткани Vectran и тефлона оценки составили соответственно 2100 и 300 нанометров. Это не прямые снимки отдельных пылинок: ученые вывели размеры из толщины осевшего слоя, поэтому реальные частицы могут быть еще мельче.
Анализ показал, что пыль содержит соединения кремния, железа и серы, а также обогащена фосфором. Самые мелкие частицы способны задерживаться на поверхностях благодаря электрическим зарядам. Зацепляться на ткани им помогают переплетения волокон. Таким образом пыль остается на оборудовании даже при вибрациях и движении марсохода.
Для будущих астронавтов это представляет сразу две угрозы. Во-первых, пыль со скафандров может проникать в жилые помещения при возвращении с поверхности. Во-вторых, частицы такого размера могут обходить естественные защитные барьеры дыхательных путей.
Попав в организм, они должны вредить ему так же, как вредят микрочастицы на Земле: поднимать артериальное давление, повышать вероятность образования тромбов, инсультов и инфарктов. Еще они способны вызывать воспаление и повреждение тканей (например, в земных условиях микрочастицы от газовых плит — массовая причина инвалидизирующих болезней, типа артрита). Некоторые ультрамелкие частицы, как ранее показали исследования наночастиц, способны проникать в мозг не только с кровотоком, но и через обонятельный нерв. Похожую угрозу может представлять и марсианская пыль.
При этом исследователи не измеряли воздействие марсианской пыли на людей и не доказывали, что она может стать причиной конкретных заболеваний. Но существующие ограничения на ее содержание в воздухе во многом основаны на опытах с лунной пылью.
Поэтому перед отправкой экипажей на Марс ученые предложили лучше изучить токсичность мелких частиц, а также разработать эффективные способы очистки скафандров, защиты шлюзов и фильтрации воздуха. Результаты научной работы опубликованы в журнале PNAS.
Telegram 
Дзен 
VK 
