Roverul Perseverance al NASA a detectat cele mai mici particule de praf observate până acum pe Marte

Roverul Perseverance al NASA a identificat pe Marte particule de praf ultrafine, cu dimensiuni de aproximativ 100 de nanometri, de circa 500 de ori mai subțiri decât un fir de păr uman, relatează Reuters.

Descoperirea evidențiază riscurile pe care praful marțian le-ar putea reprezenta pentru sănătatea astronauților și pentru materialele utilizate la costumele spațiale și la habitatele viitoarelor misiuni cu echipaj uman.

Marte este o planetă cu mult praf, pus în mișcare de vânturi, de vârtejuri cunoscute sub numele de „diavoli de praf” și de furtuni care se pot manifesta la scară locală, regională sau globală. Gestionarea acestuia reprezintă una dintre provocările care trebuie luate în calcul în pregătirea viitoarelor misiuni cu echipaj uman.

Roverul Perseverance explorează craterul Jezero și împrejurimile sale, în emisfera nordică a planetei, de la asolizarea din 2021. Datele colectate de instrumentele sale au permis identificarea celor mai fine particule de praf observate până acum pe Marte.

„O dimensiune mai mică a particulelor nu face neapărat praful mai periculos, însă particulele mai mici au un potențial mai mare de a pătrunde mai adânc în corpul uman și sunt mai greu de eliminat din organism”, a declarat Scott VanBommel, cercetător în științe planetare la Universitatea Washington din St. Louis, membru al echipei științifice a misiunii și autor principal al studiului publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Riscurile prafului marțian pentru sănătatea astronauților

Potrivit lui VanBommel, pericolul depinde atât de compoziția prafului, cât și de cantitatea inhalată și de durata expunerii.

„La fel ca în cazul oricărei substanțe, toxicitatea depinde de doză și de durata expunerii. Praful marțian conține siliciu, compuși ai fierului și compuși ai clorului, precum perclorații, despre care se știe că sunt substanțe nocive dacă sunt prezente în doze suficient de mari pe Pământ”, a explicat cercetătorul.

Particulele foarte mici ar putea pătrunde în plămânii astronauților și ar putea ajunge în fluxul sangvin, cu posibile efecte asupra organelor vitale. Dimensiunea și compoziția lor fac necesară evaluarea atentă a riscurilor pentru viitoarele echipaje.

Măsurătorile anterioare identificaseră particule de praf marțian cu diametre de până la aproximativ trei micrometri. Instrumentul PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), instalat pe Perseverance, a documentat însă două categorii de particule mai mici: particule ultrafine, de aproximativ 100 de nanometri, și particule fine, cu diametre sub 2,5 micrometri. Acestea din urmă sunt de aproximativ 30 de ori mai subțiri decât un fir de păr uman.

Cum se comportă praful pe materialele costumelor spațiale

Perseverance a fost folosit și pentru a studia modul în care praful aderă la diferite materiale care ar putea fi utilizate în viitoarele misiuni. Roverul transportă mostre de materiale precum fibra sintetică Vectran și stratul protector Teflon, fiecare având forma unui pătrat cu latura de aproximativ 20 de milimetri.

Mostrele au fost expuse mediului marțian pentru a permite cercetătorilor să observe interacțiunea dintre praf și aceste materiale.

„Nu avem dovezi că praful ar fi deteriorat materialele costumului spațial, ci doar că acestea au interacționat cu praful în moduri diferite”, a precizat VanBommel.

Potrivit cercetătorului, fibra Vectran a reținut aparent particule mai mari, prezente în special pe partea inferioară a țesăturii. În schimb, mostra de Teflon a acumulat mai puțin praf, dar particulele reținute au fost mai fine.

Diferențele ar putea fi explicate prin proprietățile electrostatice ale materialelor, care influențează modul în care particulele de diferite dimensiuni aderă la suprafețe.

Pe lângă posibilele efecte asupra sănătății, praful marțian ar putea degrada în timp materialele utilizate la costumele spațiale și la habitate. Din acest motiv, proiectarea viitoarelor misiuni trebuie să ia în calcul atât alegerea materialelor, cât și metodele prin care praful poate fi împiedicat să pătrundă în spațiile locuite.

NASA pregătește misiunile cu echipaj uman pe Marte

NASA intenționează să trimită astronauți pe Marte cel mai devreme în anii 2030. Rezultatele studiului ar putea contribui la proiectarea sistemelor de susținere a vieții, la alegerea materialelor pentru costume și habitate și la dezvoltarea unor metode eficiente de îndepărtare a particulelor foarte mici.

„Aceste rezultate vor contribui la designul viitoarelor sisteme de susținere a vieții pentru misiunile cu echipaj uman pe Marte, inclusiv la alegerea materialelor pentru costume și pentru habitate, precum și a metodelor de curățare eficiente în cazul particulelor de dimensiuni submicronice. De asemenea, ele completează ghidurile și protocoalele stabilite de NASA privind riscurile toxicologice”, a declarat VanBommel.

Cantitatea de praf care ar putea ajunge în habitate va depinde, în mare măsură, de modul în care sunt proiectate costumele și ecluzele. NASA analizează inclusiv soluții precum sistemele „suitport”, care permit conectarea costumelor spațiale la exteriorul habitatelor, și ecluzele cu două compartimente, concepute pentru a limita pătrunderea prafului în zonele de locuit.

Praful marțian diferă de cel lunar

NASA are deja experiență în ceea ce privește efectele prafului asupra echipamentelor și astronauților, acumulată în timpul misiunilor Apollo, desfășurate între 1969 și 1972. Praful lunar a contribuit la degradarea straturilor exterioare ale costumelor spațiale, a deteriorat garniturile de etanșare și a zgâriat vizierele. De asemenea, expunerea la acesta ar fi putut provoca unor astronauți simptome asemănătoare rinitei alergice.

Praful de pe Marte are însă proprietăți diferite de cel lunar.

„Pe Lună, praful este generat, în mare parte, de impacturi la nivelul scoarței, inclusiv de cele provocate de micrometeoriți. În absența unei atmosfere sau a vântului care să provoace uzura lor, particulele de praf lunar rămân ascuțite și colțuroase. În cazul prafului lunar, principala îngrijorare o reprezintă forma particulelor, în timp ce, pentru praful marțian, preocupările majore țin de compoziția și de dimensiunea particulelor”, a explicat VanBommel.

Praful marțian provine în principal din rocile bazaltice cu granulație fină de pe planetă. Procesele de alterare au făcut ca particulele să devină mai puțin abrazive. Vânturile contribuie la amestecarea prafului la scară globală, ceea ce îi conferă o compoziție relativ uniformă, și la rotunjirea particulelor, care se fragmentează treptat în urma coliziunilor.

Misiunea principală a roverului Perseverance este căutarea unor posibile urme ale vieții microbiene din trecutul îndepărtat al planetei. Datele sale sunt însă folosite și pentru pregătirea viitoarelor misiuni cu echipaj uman.

VanBommel a subliniat că descoperirile nu înseamnă că Marte este prea periculos pentru oameni, ci că praful trebuie luat în calcul în proiectarea misiunilor, la fel ca radiațiile și distanța față de Pământ.