Η σκόνη του Άρη, που θα ακολουθήσει τους πρώτους ανθρώπους στον πλανήτη, μετρήθηκε για πρώτη φορά επιτόπου στα πιο μικρά της μεγέθη. Το ρόβερ (ρομποτικό όχημα εξερεύνησης) Perseverance της NASA κατέγραψε, σε διάστημα 1.645 αρειανών ημερών, λεπτά και υπερλεπτά σωματίδια που κόλλησαν πάνω σε δείγματα υλικών από στολές αστροναυτών. Ορισμένα είναι αρκετά μικρά ώστε να φτάνουν στους πνεύμονες και να περνούν στην κυκλοφορία του αίματος. Η NASA ανακοίνωσε τα ευρήματα τη Δευτέρα 26 Οκτωβρίου, ενώ η μελέτη δημοσιεύεται την Τρίτη 27 Οκτωβρίου στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Το πρόβλημα δεν είναι καινούριο. Στις αποστολές Apollo η σεληνιακή σκόνη γρατσούνισε τις προσωπίδες, φθείρε τα εξωτερικά στρώματα των στολών και έβλαψε τις στεγανοποιήσεις τους, ενώ μέλη των πληρωμάτων ανέφεραν συμπτώματα που θυμίζουν αλλεργική ρινίτιδα. Οι κόκκοι του Άρη στρογγυλεύουν από τις συγκρούσεις με άλλα σωματίδια που κινεί ο άνεμος και γρατσουνίζουν λιγότερο από τους σεληνιακούς. Περιέχουν περισσότερη πυριτία από τη σεληνιακή σκόνη, είναι εμπλουτισμένοι σε θείο, χλώριο και σίδηρο, και οι καταιγίδες σκόνης τούς κρατούν σε κυκλοφορία στην ατμόσφαιρα.
Οι μετρήσεις έγιναν σε υλικά που η NASA είχε στείλει στον Άρη για να δει πώς αντέχουν στην επιφάνειά του. Το ρόβερ φέρει πέντε δείγματα υφάσματος στολής, τετράγωνα πλευράς 20 χιλιοστών, πάνω στον στόχο βαθμονόμησης του οργάνου SHERLOC. Η ομάδα ανέλυσε εκεί τεφλόν και Vectran, δύο υλικά που χρησιμοποιούνται σε στολές. Τη σκόνη μέτρησε το φασματόμετρο ακτίνων Χ PIXL, που έχει στον δικό του στόχο ένα δείγμα τεφλόν και ένα βασαλτικού γυαλιού. Επειδή το τεφλόν δεν περιέχει στοιχεία που το PIXL ανιχνεύει άμεσα, κάθε σήμα από αυτό οφείλεται στη σκόνη που κάθεται πάνω του.
Μέχρι σήμερα οι μετρήσεις στον Άρη διέκριναν σωματίδια έως περίπου 3 μικρόμετρα. Το PIXL εντόπισε δύο μικρότερες κατηγορίες: λεπτά σωματίδια κάτω από 2,5 μικρόμετρα (μια ανθρώπινη τρίχα έχει πλάτος περίπου 70 μικρόμετρα) και υπερλεπτά γύρω στα 100 νανόμετρα, δηλαδή περίπου 700 φορές πιο λεπτά από μια τρίχα. Στο τεφλόν του PIXL και στο Vectran του SHERLOC τα σωματίδια είχαν μέσο μέγεθος περίπου 2 μικρόμετρα, ενώ στο βασαλτικό γυαλί του PIXL και στο τεφλόν του SHERLOC έφταναν από 100 έως 300 νανόμετρα. Ο στατικός ηλεκτρισμός φαίνεται να καθορίζει ποια σωματίδια κολλούν σε ποιο υλικό: οι κόκκοι φορτίζονται όταν συγκρούονται στον αέρα και κάθε υλικό έλκει κόκκους διαφορετικού μεγέθους. Τα πιο λεπτά έμειναν στη θέση τους ύστερα από χρόνια οδήγησης και διάτρησης.
«Η ύπαρξη σκόνης του Άρη σε αυτά τα υπερλεπτά μεγέθη είχε προβλεφθεί εδώ και καιρό και το PIXL μας έδωσε την ευκαιρία να τη μετρήσουμε απευθείας στον Άρη. Τα μεγαλύτερα συσσωματώματα σκόνης αποτινάσσονται με τον καιρό. Μένουν όμως τα μικρότερα σωματίδια, και αυτά θέτουν τη μεγαλύτερη πρόκληση για τα συστήματα υποστήριξης των ανθρώπων», δήλωσε ο Σκοτ Βανμπόμελ (Scott VanBommel), επιστήμονας της αποστολής από το Πανεπιστήμιο Ουάσινγκτον (Washington University) στο Σεντ Λούις (St. Louis) και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Χημικά, η σκόνη ταιριάζει με τη σύσταση πλούσια σε σίδηρο και θείο που είχαν μετρήσει παλαιότερες αποστολές. Το PIXL τη βρήκε επιπλέον εμπλουτισμένη σε φώσφορο και εντόπισε ενδείξεις θειικού ασβεστίου. Στη Γη, τα αιωρούμενα σωματίδια κάτω από 2,5 μικρόμετρα συνδέονται με σειρά αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία, επειδή διεισδύουν βαθιά στους πνεύμονες και περνούν στο αίμα, ενώ τα υπερλεπτά μπορούν να ταξιδέψουν από τη ρινική κοιλότητα στον εγκέφαλο μέσω του οσφρητικού νεύρου. Η αρειανή σκόνη περιέχει υπερχλωρικά άλατα, που μπορούν να διαταράξουν τη λειτουργία του θυρεοειδούς, και δραστικό σίδηρο που προκαλεί κυτταρική βλάβη. Ο κίνδυνος, εκτιμούν οι επιστήμονες, εξαρτάται από την ποσότητα της σκόνης και τη διάρκεια της έκθεσης.
Τα αποτελέσματα μπορούν να βοηθήσουν στον καθορισμό ορίων έκθεσης στη σκόνη μέσα στις κατοικήσιμες μονάδες, στη διαμόρφωση ασφαλών συνηθειών και στη σχεδίαση τρόπων απομάκρυνσής της. Ορισμένα υλικά κρατούν λιγότερη σκόνη από άλλα, κάτι που θα καθοδηγήσει την επιλογή υλικών και προστατευτικών επικαλύψεων. Λύσεις όπως οι θύρες στολής (suitports), όπου ο αστροναύτης μπαίνει σε στολή προσαρτημένη στην εξωτερική πλευρά της κατοικήσιμης μονάδας, και οι αεροφράκτες διπλού θαλάμου θα μπορούσαν να μειώσουν τη σκόνη που εισέρχεται στους χώρους διαμονής. «Η σκόνη αποτελεί πρόκληση για την εξερεύνηση της επιφάνειας από την εποχή του Apollo. Το Perseverance δίνει στους μηχανικούς και στους ιατρούς πτήσεων μετρήσεις που μπορούν να χρησιμοποιήσουν πολύ πριν φτάσουν οι πρώτοι Αμερικανοί αστροναύτες στον Άρη», δήλωσε η Λίντσεϊ Χέις (Lindsay Hays), ασκούσα καθήκοντα διευθύντριας του Τμήματος Πλανητικής Επιστήμης στα κεντρικά της NASA στην Ουάσινγκτον.
Η NASA δοκιμάζει ήδη λύσεις στη Σελήνη. Τον Μάρτιο του 2025 μια ηλεκτροδυναμική ασπίδα σκόνης, που απομακρύνει το σεληνιακό έδαφος με ηλεκτρικά πεδία, ταξίδεψε με την αποστολή Blue Ghost Mission 1 της Firefly Aerospace, ενώ στο Διαστημικό Κέντρο Johnson στο Χιούστον μηχανικοί δοκιμάζουν εξαρτήματα στολών σε θαλάμους κενού ενόψει των αποστολών Artemis. Η Artemis III θα δοκιμάσει τις σεληνακάτους των Blue Origin και SpaceX το 2027, με στόχο την προσελήνωση το 2028.
Η φωτογραφία είναι από πανόραμα 360 μοιρών του Neretva Vallis, της ξεραμένης κοίτης ποταμού στο δυτικό χείλος του κρατήρα Jezero. Συντέθηκε από 217 εικόνες της κάμερας Mastcam-Z στις 20 Μαΐου 2024, την 1.155η αρειανή ημέρα της αποστολής. Το Perseverance κατασκευάστηκε και λειτουργεί από το Εργαστήριο Αεριωθούμενης Πρόωσης (JPL) της NASA, που διαχειρίζεται το Caltech.
