Старейший метеорит Марса указывает на среду, схожую с земной

Марсоход Perseverance, управляемый NASA, обнаружил на поверхности Марса частицы пыли размером примерно 100 нанометров, что делает их примерно в 500 раз тоньше человеческого волоса. Это открытие вызывает опасения относительно рисков, которые представляет этот материал как для здоровья будущих астронавтов, так и для сохранения жилых помещений и космических скафандров во время пилотируемых миссий на планету.

Обнаружение было произведено с использованием прибора PIXL, который проанализировал частицы, скопившиеся на оборудовании марсохода и в образцах перевезенных материалов. Помимо ультратонких частиц размером 100 нанометров, оборудование также обнаружило частицы диаметром менее 2,5 микрометра.

Эти микроскопические частицы способны глубоко проникать в легкие и достигать кровотока, потенциально вызывая повреждение жизненно важных органов. Однако, по словам Скотта ВанБоммеля, планетарного ученого из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и основного автора исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, уровень риска напрямую связан с количеством и временем воздействия.

Химический состав марсианской пыли также является предметом внимания, поскольку она содержит кремнезем, соединения железа и хлорсодержащие соединения, такие как перхлорат, вещества, которые могут быть вредными при высоких концентрациях.

Чтобы изучить, как пыль закрепляется на потенциальных материалах для скафандров, Perseverance несет образцы двух типов материалов: синтетическое волокно Vectran и защитное покрытие Teflon, оба размером около 20 миллиметров по стороне. Результаты этих испытаний показали разные поведения; ВанБоммель подчеркнул, что эксперименты не выявили повреждений этих материалов пылью, предполагая, что наблюдаемые различия могут быть связаны с физикоэлектрическими характеристиками каждого материала, влияющими на адгезию частиц.

Кроме того, пыль имеет потенциал разрушать материалы жилых помещений и скафандров с течением времени. Данные, собранные марсоходом, имеют решающее значение для определения подходящих материалов и разработки эффективных процедур очистки, способных удалять частицы размером менее одного микрометра.

NASA уже обладает знаниями о воздействии пыли на космические миссии, начиная с лунных посадок миссий «Аполлон», которые проходили с 1969 по 1972 год. На Луне материал вызывал износ внешних слоев скафандров, повреждал уплотнители и царапал визоры, а также мог способствовать появлению симптомов, схожих с сенной лихорадкой у некоторых астронавтов. Лунная пыль состоит в основном из поверхностных ударов и остается угловатой и острой из-за отсутствия атмосферы или ветра для ее истирания. В отличие от этого, на Марсе основные опасения связаны с химическим составом и уменьшенным размером частиц.

Поскольку NASA планирует отправить астронавтов на Красную планету уже в 2030-х годах, ВанБоммель заявил, что эти открытия послужат основой для руководства планированием систем жизнеобеспечения, выбором материалов для скафандров и жилых помещений, а также для создания протоколов управления токсикологическими рисками. Исследователь заключил, что эти находки помогут в разработке будущих систем жизнеобеспечения для марсианских миссий, включая выбор материалов и установление эффективных методов очистки для субмикрометрических частиц.

Поиск признаков жизни на Марсе частично зависит от анализов, которые могут быть проведены с высокой точностью только на Земле. Образцы, собранные марсоходом Perseverance от NASA, хранятся в трубках на поверхности Красной планеты. Однако их возврат сопряжен с технологическими трудностями, высокими затратами и строгими протоколами для предотвращения загрязнения материала и защиты земной биосферы.

Первоначальный план миссии Mars Sample Return, разработанной NASA в сотрудничестве с Европейским космическим агентством (ESA), предусматривал сбор трубок, оставленных Perseverance, и доставку их на посадочный модуль. В качестве альтернативы два вертолета, оснащенные роботизированными манипуляторами, могли бы забрать образцы непосредственно с поверхности. Маленькая ракета запустила бы капсулу с материалом на марсианскую орбиту, откуда европейский космический аппарат осуществил бы захват и транспортировку на Землю. Первоначально предполагалось осуществить доставку в 2033 году.

Тем не менее, проект столкнулся с техническими проблемами, задержками и растущими расходами. В связи с этими препятствиями NASA приостановила оригинальную архитектуру миссии и начала оценивать более экономичные варианты, включая предложения частного сектора. В результате график возвращения был пересмотрен и теперь зависит от определения новой стратегии.

Пока Соединенные Штаты пересматривают свои планы, Китай разрабатывает миссию Tianwen-3, цель которой — доставить марсианский материал на Землю к 2031 году. Национальное космическое управление Китая (CNSA) намерено провести сбор и возврат образцов с использованием собственных технологий. Если графики будут соблюдены, страна сможет доставить материал с Марса раньше, чем американско-европейская миссия.

Обеспокоенность возвращением образцов не ограничивается возможностью обнаружения признаков жизни. Ученым также необходимо гарантировать, что материал не будет загрязнен во время транспортировки и что его прибытие на Землю не представляет биологических рисков.

Политика планетарной защиты Комитета по исследованию космоса (COSPAR) устанавливает международные руководящие принципы для снижения загрязнения между Землей и другими небесными телами. Одной из проблем является так называемое прямое загрязнение, которое происходит, когда земные организмы переносятся в внеземные среды. Обратный процесс, известный как обратное загрязнение, включает возможность того, что внеземной материал может привнести организмы или биологические агенты на Землю.

В случае Марса гипотеза о существовании микроорганизмов, способных пережить путешествие и вызвать последствия для земной биосферы, должна быть учтена в протоколах безопасности, но нет доказательств существования марсианской жизни в образцах. Биологический риск не следует путать с подтвержденной угрозой для здоровья человека.

В интервью Olhar Digital астробиолог и профессор геобиологии Института геонаук Университета Сан-Паулу (USP), Дуглас Галанте, заявил, что считает риск того, что какой-либо марсианский организм представляет биологическую угрозу для Земли, очень низким. По его мнению, нет причин для паники, хотя возможность экологических последствий требует научного строгого подхода.

На этой неделе в разделе 'Наука и космос' Olhar Digital были освещены достижения марсохода NASA, установившего новый рекорд дальности на Марсе, возвращение ракеты Starship компании SpaceX на наземную базу после плавания в океане, а также отдаление Луны от Земли.

Марсоход Perseverance от NASA зафиксировал новый рекорд пройденного расстояния на Марсе, преодолев более 45,2 км с момента прибытия на планету в феврале 2021 года. Этот подвиг был достигнут 11-го числа в районе кратера Езеро и был сообщеен Лабораторией реактивного движения (JPL) во вторник, 12-го, которая отвечает за управление аппаратом.

Благодаря этому показателю робот превзошел общий километраж, зарегистрированный Opportunity, другим марсоходом NASA, исследовавшим Марс с 2004 по 2018 год. Однако прогресс Perseverance не соответствовал первоначальному плану, поскольку команде пришлось изменить маршрут для исследования светлых пород, которые могут быть одними из самых древних, изученных на планете, что привело к задержке достижения рекорда примерно на два месяца.

Со своей стороны, SpaceX доставила корабль Ship 40 обратно в Техас, США. Это был первый корабль Starship, который пережил посадку в океане после космического полета. Аппарат прибыл на базу компании почти через три месяца после запуска и пройдет детальный анализ инженерами.

Эта инспекция направлена на оценку компонентов, подвергшихся суровым условиям входа в атмосферу. Собранные данные могут помочь компании в разработке Starship, способного возвращаться на базу и совершать новые полеты.

Ship 40 был запущен 24 июля, прикрепленный к ускорителю Super Heavy Booster 20, во время 13-го испытательного полета Starship. Миссия завершилась контролируемой посадкой в Индийском океане. В предыдущих испытаниях другие корабли взрывались после падения в воду, но Ship 40 остался практически целым и плавучим, что побудило SpaceX спасти его, несмотря на сложности операции в открытом море.

На этой неделе были освещены две проблемы, связанные с Луной. Одна из них касается исследования, предполагающего, что она находится в процессе «сжатия» — явления, которое усиливает «лунные толчки» (лунные землетрясения) и влияет на поверхность естественного спутника. Согласно исследованию, этот процесс происходит медленно: за последние 400–800 миллионов лет лунный радиус уменьшился примерно на 45 метров.

Кроме того, в эту пятницу, 16-го числа, Луна достигла своего апогея. Это означает, что она достигла самой дальней точки от Земли на своей текущей орбитальной траектории. Наблюдается тенденция к постепенному увеличению этого расстояния, и одним из возможных последствий этого увеличения является исчезновение полных солнечных затмений.