Мир

Неофициальный перевод сайта «Мир» с английского языка, выполненный с помощью ИИ. NASA не проверяло и не одобряло этот перевод. Автор: Amanda Barnett. Источник — NASA. Условия использования.

Время чтения — 6 минут

За 1645 марсианских суток марсоход NASA Perseverance измерял мелкие и ультрамелкие частицы марсианской пыли, налипающие на образцы материалов скафандров на борту. Некоторые частицы настолько малы, что способны проникать в лёгкие и кровоток. Результаты будут опубликованы во вторник, 27 октября, в Proceedings of the National Academy of Sciences. Они могут помочь в проектировании скафандров и жилых модулей, разработке процедур удаления пыли и норм охраны здоровья экипажей будущих миссий NASA на Марс.

«NASA давно умеет превращать трудности в работающие решения и находить творческие способы использовать имеющиеся данные для вопросов, ради которых их изначально не собирали, — сказала Линдси Хейс, исполняющая обязанности директора отдела планетологии в штаб-квартире NASA в Вашингтоне. — Пыль осложняет исследования поверхности ещё со времён Apollo. Perseverance даёт инженерам и полётным врачам измерения, которые помогут улучшить наши конструкции задолго до прибытия первых американских астронавтов на Марс».

Во время миссий Apollo лунная пыль царапала визоры, разрушала внешние слои скафандров и повреждала уплотнения. Некоторые участники экипажей сообщали о симптомах, похожих на сенную лихорадку.

Марсианские пылинки округляются при столкновениях друг с другом под действием ветра и поэтому менее абразивны, чем лунные. Они также обогащены серой, хлором и железом и содержат больше кремнезёма, чем лунная пыль. Региональные и глобальные пылевые бури способны многократно возвращать эти частицы в атмосферную циркуляцию.

На марсоходе находятся пять образцов материалов скафандров. Эти лоскутки, каждый размером три четверти дюйма, или 20 миллиметров, по стороне, входят в состав калибровочной мишени для проверки настроек прибора SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) на манипуляторе Perseverance. Калибровочная мишень другого прибора, который и выполнил измерения пыли, — PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) — содержит образцы тефлона и базальтового стекла.

Поскольку в тефлоне нет элементов, которые PIXL способен непосредственно обнаружить, все сигналы химических элементов, регистрируемые рентгеновским спектрометром на этом образце, исходят от лежащей на нём пыли.

Команда также проанализировала образцы тефлона и вектрана — двух материалов, применяемых в скафандрах, — на калибровочной мишени SHERLOC. NASA отправило их на Марс, чтобы изучить стойкость материалов скафандров на поверхности планеты.

«Главная задача Perseverance — искать признаки древней микробной жизни, но миссию также проектировали для подготовки к появлению людей. Для этого предусмотрены технологические демонстрации, такие как MOXIE — эксперимент по получению кислорода из местных ресурсов Марса — и вертолёт Ingenuity, а также образцы материалов скафандров», — говорит Кэти Стэк Морган, научный руководитель проекта Perseverance в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии.

Мелкие и ультрамелкие частицы

Предыдущие измерения на Марсе различали пылинки размером примерно от 3 микрометров. PIXL обнаружил две категории ещё более мелких частиц: мелкие — менее 2,5 микрометра, тогда как толщина человеческого волоса составляет около 70 микрометров, — и ультрамелкие, порядка 100 нанометров, примерно в 700 раз тоньше волоса. На тефлоновой мишени PIXL и образце вектрана SHERLOC средний размер частиц составлял около 2 микрометров. На базальтовом стекле PIXL и тефлоне SHERLOC встречались частицы размером всего около 100–300 нанометров.

На составном изображении с обозначениями показано расположение калибровочной мишени прибора SHERLOC на марсоходе NASA Perseverance. Справа — крупный план мишени. Изображение: NASA/JPL-Caltech. Правила использования NASA/JPL-Caltech. Источник изображения

По-видимому, то, частицы какого размера прилипают к той или иной поверхности, определяется статическим электричеством. Пылинки заряжаются при столкновениях в воздухе, а разные материалы калибровочной мишени притягивают частицы разных размеров. Самые мелкие оставались на месте после многих лет езды и бурения. Органические полимеры, подобные тефлону в образце SHERLOC, широко применяются во внешних слоях скафандров; результаты показывают, что они легко накапливают мелкую пыль.

Исследование также показало, что одни материалы удерживают меньше пыли, чем другие. Это поможет выбирать материалы и защитные покрытия для будущих скафандров и жилых модулей. Такие решения, как скафандровые шлюзы, позволяющие астронавтам входить в скафандр, закреплённый снаружи модуля, и двухкамерные шлюзы могут уменьшить попадание пыли в жилые помещения.

«Существование на Марсе пыли столь малого размера предсказывали давно, а PIXL дал возможность измерить её непосредственно на планете, — говорит Скотт Ванбоммел, участник научной команды Perseverance из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и ведущий автор статьи. — Более крупные комочки, марсианские пылевые “клубки”, со временем стряхиваются. Но мельчайшие частицы остаются, и именно они создают наибольшую проблему для систем жизнеобеспечения человека».

Химический состав пыли соответствует богатому железом и серой составу, измеренному предыдущими миссиями. PIXL также обнаружил повышенное содержание фосфора и признаки сульфата кальция.

Защита экипажей

На Земле взвешенные в воздухе частицы меньше 2,5 микрометра, то есть мелкие частицы, связывают с целым рядом неблагоприятных последствий для здоровья: они могут глубоко проникать в лёгкие и попадать в кровоток. Исследования показали, что ультрамелкие частицы — не более 100 нанометров — способны перемещаться из носовой полости в мозг по обонятельному нерву.

Марсианская пыль состоит главным образом из силикатных минералов и несёт химически активные соединения, в том числе перхлораты, способные нарушать работу щитовидной железы, и реакционноспособное железо, вызывающее повреждения клеток. Учёные полагают, что риски для здоровья зависят от количества пыли и продолжительности воздействия.

Результаты PIXL — первые измерения мелких и ультрамелких частиц непосредственно на Марсе. Работа поможет уточнять допустимые уровни пыли внутри помещений для астронавтов, вырабатывать безопасные рабочие привычки и способы удаления пыли при исследовании планеты.

NASA уже разрабатывает решения против опасности внеземной пыли, используя наземные испытательные комплексы и лунные миссии как полигоны для будущих исследователей Марса. В марте 2025 года агентство испытало на Луне электродинамическую защиту от пыли: электрические поля очищали стекло и поверхности тепловых радиаторов от реголита. Устройство разработали в Космическом центре Кеннеди во Флориде и доставили на Луну в составе миссии Blue Ghost Mission 1 компании Firefly Aerospace. В центре Джонсона в Хьюстоне инженеры лунного испытательного комплекса используют вакуумные камеры и имитатор реголита для проверки элементов скафандров, механизмов и ручного электростатического инструмента удаления лунной пыли перед миссиями Artemis на поверхность Луны.

Подробнее о Perseverance

Лаборатория реактивного движения JPL, которой Калтех управляет по поручению NASA, построила марсоход Perseverance и управляет его работой для Директората научных миссий агентства в рамках программы исследования Марса. JPL также создала приборы PIXL и SHERLOC.

Подробнее о Perseverance:

https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance

Конец пресс-релиза.

Контакты для СМИ
Ди Си Эгл
Лаборатория реактивного движения, Пасадена, Калифорния
818-393-9011
david.c.agle@jpl.nasa.gov

Карен Фокс / Алана Джонсон
Штаб-квартира NASA, Вашингтон
240-285-5155 / 202-672-4780
karen.c.fox@nasa.gov / alana.r.johnson@nasa.gov

2026-076

Вёрстка адаптирована. Изображения уменьшены и преобразованы в WebP; иллюстрации без подтверждённых прав исключены.