Марсоход NASA Perseverance провёл на Марсе более 1645 марсианских суток и измерял мельчайшие частицы пыли, прилипающие к образцам материалов скафандров на борту аппарата. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Часть частиц настолько мала, что способна проникать глубоко в лёгкие и попадать в кровоток. Данные помогут проектировать скафандры и жилые модули, разрабатывать способы очистки и устанавливать медицинские нормативы для экипажа будущих миссий.

Пыль мешала ещё в программе "Аполлон": царапала стёкла шлемов, портила внешние слои скафандров и уплотнения, а некоторые астронавты жаловались на симптомы, похожие на сенную лихорадку. Марсианские частицы округлее и менее абразивны - то есть меньше истирают поверхности, - но содержат больше серы, хлора, железа и кремния, чем лунная пыль, а бури подолгу удерживают их в атмосфере.

На марсоходе есть пять образцов ткани скафандра размером 20 на 20 миллиметров. Они входят в калибровочную мишень прибора SHERLOC, установленного на роботизированной руке. Пыль измерял и прибор PIXL, на мишени которого размещены образцы тефлона и базальтового стекла. Тефлон не содержит элементов, которые PIXL улавливает напрямую, поэтому сигнал от него исходит от осевшей пыли.

Прежние измерения различали частицы примерно от 3 микрометров. PIXL обнаружил две категории более мелких: мелкие - меньше 2,5 микрометра (волос человека шириной около 70 микрометров) и ультрамелкие - около 100 нанометров, примерно в 700 раз тоньше волоса. На тефлоне PIXL и вектране SHERLOC частицы в среднем были около 2 микрометров, а на базальтовом стекле и тефлоне SHERLOC их размеры опускались до 100-300 нанометров.

Похоже, прилипание зависит от статического электричества: пылинки электризуются при столкновениях, и разные материалы притягивают частицы разного размера. Самые мелкие держались годами, пока марсоход ехал и бурил. Органические полимеры вроде тефлона часто используются во внешних слоях скафандров и, как показали результаты, охотно собирают мелкую пыль. Некоторые материалы удерживают её меньше - это может помочь при выборе покрытий для скафандров и жилищ.

Химически пыль соответствует богатому железом и серой составу, который фиксировали прежние миссии. PIXL также обнаружил повышенное содержание фосфора и признаки сульфата кальция.

На Земле частицы меньше 2,5 микрометра связывают с негативными эффектами для здоровья: они проникают глубоко в лёгкие и попадают в кровь. Ультрамелкие частицы размером не более 100 нанометров могут добираться из носовой полости до мозга по обонятельному нерву. Марсианская пыль состоит в основном из силикатных минералов и несёт химически активные соединения, включая перхлораты, способные нарушать работу щитовидной железы, и реактивное железо, повреждающее клетки. Риск зависит от количества пыли и длительности воздействия.

Это первые измерения мелких и ультрамелких частиц непосредственно на Марсе. Они могут помочь уточнить допустимые уровни пыли для астронавтов и способы удаления пыли. NASA уже испытывает решения: в марте 2025 года на Луне проверяли электростатический щит, счищающий реголит электрическими полями, а в Хьюстоне в вакуумных камерах тестируют элементы скафандров и ручной инструмент для борьбы с пылью.

Источник: Phys.org