Марсоход NASA Perseverance помог исследовать одну из проблем будущих пилотируемых экспедиций на Марс — мелкую пыль, которая может проникать в дыхательные пути и представлять угрозу для здоровья астронавтов. Приборы аппарата обнаружили на образцах материалов скафандров частицы размером до 100–300 нанометров. Полученные данные помогут разработать способы защиты экипажей от марсианской пыли.
Измерения проводились в течение 1645 марсианских суток. Perseverance несёт небольшие образцы материалов, используемых при изготовлении скафандров, на калибровочной мишени одного из своих научных приборов. Исследователи использовали эти образцы, чтобы изучить частицы пыли, осевшие на их поверхности за время работы марсохода.
В исследовании участвовали два прибора Perseverance. Рентгеновский спектрометр PIXL помог определить состав пыли и выявить частицы, размеры которых ранее не удавалось измерить непосредственно на Марсе. Прибор SHERLOC позволил изучить образцы материалов, включая тефлон и Vectran, применяемые в скафандрах.
Почему мелкая пыль опасна
Исследователи обнаружили частицы двух основных размерных категорий: мелкие, менее 2,5 микрометра, и ультрамелкие — порядка 100 нанометров. На отдельных образцах размеры частиц составляли от 100 до 300 нанометров. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет около 70 микрометров.
Чем меньше частица, тем глубже она может проникнуть в дыхательную систему. На Земле воздействие мелкодисперсных частиц связано с различными негативными последствиями для здоровья, а ультрамелкие частицы способны проникать в организм и другими путями. При этом реальные риски марсианской пыли зависят не только от её размера, но и от количества вдыхаемых частиц, продолжительности воздействия и химического состава.
Марсианская пыль содержит силикаты, соединения железа и серы, а также химически активные вещества, включая перхлораты. Глобальные и региональные пылевые бури могут надолго удерживать частицы во взвешенном состоянии, увеличивая вероятность их попадания на скафандры и оборудование.
Расположение на марсоходе NASA Perseverance калибровочной мишени для его прибора SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals). Справа — крупный план калибровочной мишени. Фото: NASA/JPL-Caltech
Материалы скафандров и защита жилых модулей
Эксперимент показал, что разные материалы удерживают пыль неодинаково. На это, вероятно, влияет электростатическое взаимодействие: частицы приобретают электрический заряд при столкновениях в атмосфере, а поверхности из разных материалов притягивают их с разной силой. Самые мелкие частицы сохранялись на образцах даже после многолетней работы марсохода.
Эти результаты могут помочь при выборе материалов и защитных покрытий для скафандров, а также при разработке систем удаления пыли. Один из возможных подходов — так называемые suitport, конструкции, позволяющие астронавту надевать скафандр снаружи жилого модуля, не занося его внутреннюю поверхность в жилое пространство. Дополнительную защиту могут обеспечить шлюзы с разделением загрязнённых и чистых зон.
Изучение пыли — лишь одна из задач Perseverance, основной целью которого остаётся поиск свидетельств древней микробной жизни и исследование геологической истории Марса. Однако полученные данные показывают, как оборудование научной миссии может одновременно помогать готовиться к будущему присутствию человека на другой планете.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 27 октября 2026 года.
