غبار مریخ برای فضانوردان خطر دارد

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از «فیز دات ارگ» (Phys.org)؛ مریخ‌نورد «پشتکار یا استقامت» ناسا (Perseverance)، در میان حسگرها، دوربین‌ها و ابزار‌های ناوبری خود، تکه‌های کوچکی از مواد به‌کاررفته در لباس فضانوردی را حمل می‌کند. مریخ‌نورد به لباس فضانوردی نیاز ندارد، اما این تکه‌های پارچه‌ای که هرکدام کمتر از یک اینچ مربع (۶٫۵ سانتی‌متر مربع) مساحت دارند، هدف مهمی را دنبال می‌کنند: آنها به دانشمندان کمک می‌کنند آسیب‌های احتمالی ناشی از غبار فراگیر مریخ را ارزیابی کنند.

«اسکات ون‌بومل»، استادیار پژوهشی علوم زمین، محیط‌زیست و سیاره‌شناسی در دانشکده هنر و علوم دانشگاه واشینگتن در سنت‌لوئیس، می‌گوید: «مریخ مکانی بسیار غبارآلود است. فضانوردانی که به مریخ می‌روند، باید آمادگی لازم را داشته باشند».

«ون‌بومل» نویسنده اصلی مقاله جدیدی است که در نشریه «مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم» (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده و به بررسی نحوه تعامل غبار با تکه‌های پارچه لباس فضانوردی و مواد دیگری از جمله تفلون می‌پردازد که مریخ‌نورد پشتکار حمل می‌کند. «ابیگیل نایت»، دانشمند پژوهشی این مرکز، نیز از دیگر نویسندگان مقاله است. او در دوران تحصیل در مقطع دکتری به شکل‌گیری ایده این پژوهش و انجام تحلیل‌ها کمک کرده است. هر دو پژوهشگر همچنین از اعضای مرکز مک‌دانل برای علوم فضایی هستند.

غبار مریخ سایندگی کمتری نسبت به غبار ماه دارد

برنامه‌ریزان مأموریت‌های آینده به مریخ دلایل خوبی برای در نظر گرفتن خطر غبار دارند. در مأموریت‌های آپولو که مدت آنها بسیار کوتاه‌تر از هرگونه سفر احتمالی به مریخ بود، غبار ماه روی شیشه کلاه فضانوردان خراش ایجاد کرد و کیفیت لباس‌های فضانوردی را کاهش داد. هنگامی که فضانوردان پس از فعالیت روی سطح ماه به فضاپیمای فرودآمده روی ماه بازمی‌گشتند، ذرات غباری که به لباس‌هایشان چسبیده بود، هوای داخل فضاپیما را آلوده می‌کرد و در نهایت وارد ریه‌های آنها می‌شد؛ موضوعی که در برخی موارد علائمی شبیه تب یونجه ایجاد می‌کرد.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که غبار مریخ ممکن است به اندازه غبار ماه ساینده یا تحریک‌کننده نباشد. تکه‌های آزمایشی پارچه پس از گذشت هزار و ۶۴۵ روز مریخی، آثار فرسایش قابل مشاهده اندکی نشان دادند؛ یافته‌ای امیدوارکننده برای بازدیدکنندگان آینده این سیاره.

بررسی دقیق‌تر نشان داد که ذرات غبار مریخ بسیار صاف‌تر از دانه‌های تیز و ناهموار موجود در ماه هستند. این موضوع نشان می‌دهد که احتمالا این ذرات کمتر می‌توانند تجهیزات را خراش دهند یا ریه انسان را تحریک کنند.

ون‌بومل می‌گوید: «ذرات موجود در جو مریخ احتمالا میلیارد‌ها سال است که در معرض وزش باد قرار داشته‌اند؛ بنابراین، معمولا شکل گرد و صیقلی پیدا کرده‌اند، درست مانند سنگ‌ریزه‌هایی که در بستر رودخانه دیده می‌شوند».

ذرات فوق‌ریز خطر متفاوتی ایجاد می‌کنند

با این حال، مشکل دیگری نیز وجود دارد: غبار مریخ می‌تواند ذراتی فوق العاده ریز داشته باشد. ون‌بومل روشی برای تخمین اندازه تک‌تک ذرات ابداع کرد. برخی از این ذرات، نقاط فوق‌ریزی بودند که قطر آنها به کوچکی ۱۰۰ نانومتر، معادل یک ده‌هزارم میلی‌متر، اندازه‌گیری شد.

در زمین، ذرات فوق‌ریز ناشی از دود و دیگر انواع آلودگی هوا، تهدیدی جدی برای سلامت انسان به شمار می‌روند؛ زیرا می‌توانند تا بخش‌های عمیق ریه نفوذ کنند و وارد جریان خون شوند. فضانوردان مستقیما هوای مریخ را تنفس نخواهند کرد، اما به گفته ون‌بومل، مهندسان هنگام طراحی زیستگاه‌ها، لباس‌های فضانوردی و فیلتر‌های هوا باید این خطرات میکروسکوپی را نیز در نظر بگیرند.

نایت نیز می‌افزاید: «احتمالا ویژگی‌های الکترواستاتیکی غبار مریخ باعث می‌شود این ذرات تمایل بیشتری به چسبیدن به برخی سطوح داشته باشند».

ترکیبات سمی بر خطرات مأموریت می‌افزایند

داده‌هایی که ابزار «پیکسل» (PIXL) مریخ‌نورد پشتکار، موسوم به ابزار سیاره‌ای طیف‌سنجی پرتو ایکس برای بررسی ترکیب شیمیایی، به دست آورده است، به پژوهشگران امکان داد ترکیب شیمیایی ذرات را نیز بررسی کنند.

برخلاف غبار ماه، مواد موجود در مریخ حاوی پرکلرات‌ها و ترکیبات بالقوه سمی دیگری هستند. این مواد همچنین از نظر گوگرد، آهن و سیلیس غنی هستند.

به گفته ون‌بومل، قرار گرفتن کوتاه‌مدت در معرض این مواد ممکن است تهدید جدی برای سلامت فضانوردان ایجاد نکند؛ زیرا خطر تا حد زیادی به میزان تماس با این مواد و مدت‌زمان آن بستگی دارد. با این حال، وجود این ترکیبات خطر دیگری است که برنامه‌ریزان مأموریت باید آن را در نظر بگیرند.

مریخ‌نورد پشتکار و مریخ‌نورد‌های پیشین، اطلاعات شگفت‌انگیزی درباره تاریخچه و شرایط کنونی مریخ در اختیار پژوهشگران قرار داده‌اند. اما این مأموریت‌ها، فراتر از دستاورد‌های علمی‌شان، به‌عنوان آزمایش‌های واقعی فناوری‌هایی نیز عمل می‌کنند که ممکن است روزی از اکتشافات انسانی در این سیاره پشتیبانی کنند.

ون‌بومل می‌گوید: «در حال حاضر، بیش از ۲۰ سال است که به‌طور پیوسته مریخ‌نورد‌هایی را روی سطح مریخ به کار گرفته‌ایم. می‌دانیم که غبار چالش‌برانگیز خواهد بود، اما مسئله‌ای است که می‌توانیم برای آن آماده شویم و بر آن غلبه کنیم».