استقامت ناسا سرنخ هایی برای محافظت از خدمه در برابر غبار مریخ ارائه می دهد

6 دقیقه مطالعه

آماده سازی برای شبیه سازی های بعدی Moonwalk در حال انجام (و زیر آب)

این پانورامای 360 درجه از مریخ‌نورد Perseverance ناسا Neretva Vallis، کانال رودخانه‌ای غبارآلود و خشک شده را نشان می‌دهد که از لبه غربی دهانه Jezero مریخ می‌گذرد.

NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

مریخ‌نورد Perseverance ناسا در بیش از 1645 روز مریخ، ذرات گرد و غبار مریخی را که به نمونه‌هایی از مواد لباس فضایی که روی مریخ نورد حمل می‌شوند، چسبیده بودند، اندازه‌گیری کرد، از جمله برخی از آن‌هایی که به اندازه کافی کوچک هستند تا به ریه‌ها نفوذ کنند و وارد جریان خون شوند. این یافته‌ها روز سه‌شنبه، 27 اکتبر، در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر خواهد شد و می‌تواند طراحی لباس فضایی و زیستگاه، روش‌های حذف گرد و غبار و استانداردهای سلامت خدمه را برای ماموریت‌های آتی ناسا به مریخ نشان دهد.

لیندسی هیز، سرپرست بخش علوم سیاره‌ای، مقر ناسا در واشنگتن، گفت: «ناسا سابقه طولانی در تبدیل چالش‌ها به راه‌حل‌های کاربردی و یافتن راه‌های خلاقانه برای استفاده از داده‌هایی دارد که باید به سؤالاتی فراتر از آنچه در ابتدا برای آن جمع‌آوری شده بود پاسخ دهیم». گرد و غبار از زمان برنامه آپولو یک چالش اکتشاف سطحی بوده است. استقامت به مهندسان و جراحان پرواز ما اندازه گیری هایی می دهد که می توانند قبل از رسیدن اولین فضانوردان آمریکایی به مریخ برای بهبود طرح های موجود ما استفاده کنند.

گرد و غبار ماه در طول ماموریت های آپولو ناسا باعث خراشیدگی، لایه های لباس فضایی بیرونی و آسیب رساندن به مهر و موم آنها شد و برخی از خدمه علائمی مشابه تب یونجه را گزارش کردند.

گرد و غبار ناشی از برخورد باد با ذرات دیگر، دانه های گرد و غبار در مریخ نسبت به ماه کمتر ساینده هستند. آنها همچنین از نظر گوگرد، کلر و آهن غنی شده اند و حاوی سیلیس بیشتری نسبت به غبار ماه هستند. طوفان‌های گرد و غبار منطقه‌ای و جهانی در مریخ می‌توانند دانه‌ها را در سراسر اتمسفر در حال چرخش مجدد نگه دارند.

مریخ نورد مجموعه ای از پنج نمونه از مواد لباس فضایی را حمل می کند. این نمونه‌ها، هر یک سه چهارم اینچ (20 میلی‌متر) مربع، بخشی از یک هدف کالیبراسیون هستند که برای آزمایش تنظیمات SHERLOC (اسکن محیط‌های قابل سکونت با رامان و لومینسانس برای مواد آلی و شیمیایی)، ابزاری بر روی بازوی روباتیک Perseverance استفاده می‌شود. هدف کالیبراسیون ابزار دیگری که اندازه‌گیری گرد و غبار را انجام می‌دهد، به نام PIXL (ابزار سیاره‌ای برای لیتوشیمی پرتو ایکس)، نمونه‌ای از تفلون و شیشه بازالتی را حمل می‌کند.

از آنجایی که تفلون حاوی هیچ عنصری نیست که PIXL بتواند مستقیما آن را تشخیص دهد، هر سیگنال عنصری که طیف سنج اشعه ایکس از آن نمونه دریافت می کند، از گرد و غباری است که روی آن قرار دارد.

این تیم همچنین نمونه‌هایی از تفلون و وکتران، دو ماده مورد استفاده در لباس‌های فضایی را بر روی هدف کالیبراسیون SHERLOC تجزیه و تحلیل کردند. ناسا این نمونه ها را به مریخ فرستاد تا بررسی کند که چگونه مواد لباس فضایی روی سطح سیاره باقی می مانند.

Katie Stack Morgan در پروژه NASA می گوید: "وظیفه اصلی Perseverance جستجوی نشانه هایی از حیات میکروبی باستانی است، اما این ماموریت همچنین برای کمک به آماده شدن برای کاشفان انسانی طراحی شده است. این تلاش شامل نمایش های فناوری مانند MOXIE (آزمایش استفاده از منابع اکسیژن در محل مریخ) و Ingenuity و همچنین نمونه های لباس فضایی است." آزمایشگاه نیروی محرکه در جنوب کالیفرنیا.

خوب، فوق العاده ظریف

در حالی که اندازه‌گیری‌های قبلی روی مریخ ذرات گرد و غبار را تا حدود 3 میکرومتر شناسایی کرد، PIXL دو دسته از ذرات حتی کوچک‌تر را شناسایی کرد: ذرات ریز با اندازه کمتر از 2.5 میکرومتر (عرض یک موی انسان حدود 70 میکرومتر) و ذرات بسیار ریز در حدود 100 نانومتر (حدود 700 برابر بیشتر از موی انسان). ذرات روی هدف تفلون PIXL و نمونه Vectran SHERLOC به طور متوسط ​​حدود 2 میکرومتر بودند. در شیشه بازالتی PIXL و نمونه تفلون SHERLOC، اندازه ذرات گرد و غبار به حدود 100 تا 300 نانومتر می رسد.

این تصویر ترکیبی مشروح، مکان هدف کالیبراسیون ناسا را ​​برای ابزار SHERLOC (اسکن محیط های قابل سکونت با رامان و لومینسانس برای مواد آلی و شیمیایی) مریخ نورد نشان می دهد. در سمت راست نمای نزدیک از هدف کالیبراسیون است.

NASA/JPL-Caltech

به نظر می رسد الکتریسیته ساکن تعیین می کند که ذرات گرد و غبار در چه اندازه ای به کدام سطح می چسبند. دانه های غبار با برخورد در هوا شارژ می شوند و مواد مختلف روی هدف کالیبراسیون دانه هایی با اندازه های مختلف را جذب می کنند. ریزترین ذرات در طول سال ها رانندگی و حفاری چسبیده باقی ماندند. پلیمرهای آلی مانند نمونه لباس فضایی تفلون SHERLOC در لایه های بیرونی لباس فضایی رایج است و نتایج نشان می دهد که به راحتی گرد و غبار ریز را جمع می کنند.

این مطالعه همچنین نشان داد که برخی از مواد گرد و غبار کمتری نسبت به سایرین در خود نگه می‌دارند، که می‌تواند انتخاب‌های آینده مواد و پوشش‌های محافظ برای لباس‌های فضایی و زیستگاه‌ها را راهنمایی کند. طرح‌هایی مانند کت و شلوار که به فضانوردان اجازه می‌دهد وارد کت و شلواری شوند که به بیرون از یک زیستگاه متصل است و قفل‌های هوای دوتایی می‌توانند میزان گرد و غبار را به داخل محل زندگی فضانوردان کاهش دهند.

اسکات ون بومل، دانشمند Perseverance در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس و نویسنده اصلی مقاله، گفت: "وجود گرد و غبار مریخ در این اندازه های بسیار ریز برای مدت طولانی پیش بینی شده بود، و PIXL به ما این فرصت را داد که آن را مستقیما در مریخ اندازه گیری کنیم." توده‌های بزرگ‌تر، خرگوش‌های غبار مریخی، با گذشت زمان تکان می‌خورند. اما کوچک‌ترین ذرات پشت سر می‌مانند و اینها همان‌هایی هستند که بزرگترین چالش را برای سیستم‌های پشتیبانی انسان ایجاد می‌کنند.»

از نظر شیمیایی، گرد و غبار با ترکیب غنی از آهن و گوگرد مطابقت دارد که در ماموریت های قبلی اندازه گیری شد. ابزار PIXL همچنین دریافت که گرد و غبار از فسفر غنی شده و نشانه هایی از سولفات کلسیم را شناسایی کرده است.

حفاظت از خدمه

در زمین، ذرات معلق در هوا یا ذرات معلق زیر 2.5 میکرومتر (یعنی ذرات ریز) با طیف وسیعی از اثرات منفی بر سلامتی مرتبط هستند، زیرا می توانند به اعماق ریه ها نفوذ کرده و وارد جریان خون شوند. مطالعات نشان داده اند که ذرات بسیار ریز (آنهایی که بزرگتر از 100 نانومتر نیستند) می توانند از حفره بینی به سمت مغز در امتداد عصب بویایی حرکت کنند.

گرد و غبار مریخ عمدتا از مواد معدنی سیلیکات تشکیل شده است و حاوی ترکیبات شیمیایی واکنش پذیر است، از جمله پرکلرات که می تواند عملکرد تیروئید را مختل کند و آهن واکنشی که باعث آسیب سلولی می شود. دانشمندان بر این باورند که خطرات گرد و غبار مریخ برای سلامتی به مقدار گرد و غبار و مدت قرار گرفتن در معرض آن بستگی دارد.

نتایج PIXL اولین اندازه‌گیری در محل ذرات ریز و بسیار ریز در مریخ است و این تحقیق می‌تواند تلاش‌های گسترده‌تری را برای اصلاح محدودیت‌های قرار گرفتن در معرض غبار داخلی برای فضانوردان، ایجاد عادات ایمن و ایجاد راه‌هایی برای حذف گرد و غبار در حین کاوش در مریخ فراهم کند.

ناسا در حال حاضر روی راه‌حل‌هایی برای خطرات گرد و غبار فرازمینی کار می‌کند و از امکانات آزمایش زمینی و مأموریت‌های ماه به‌عنوان زمینه‌ای برای کاوشگران آینده مریخ استفاده می‌کند. در مارس 2025، آژانس یک سپر الکترودینامیک گرد و غبار را آزمایش کرد که از میدان های الکتریکی برای پاک کردن سنگ سنگی ماه از سطوح شیشه ای و رادیاتور حرارتی در ماه استفاده می کرد. این هواپیما که در مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا توسعه یافته است، با ماموریت شبح آبی 1 شرکت Firefly Aerospace بر روی ماه فرود آمد.

در مرکز فضایی جانسون ناسا در هیوستون، مهندسان در مرکز توسعه و آزمایش قمری از اتاقک‌های خلاء و شبیه‌سازی سنگ‌ساخت ماه برای آزمایش اجزای لباس فضایی، مکانیسم‌ها و ابزار کاهش گرد و غبار الکترواستاتیک قمری دستی قبل از مأموریت‌های آرتمیس به سطح ماه استفاده می‌کنند.

بیشتر در مورد استقامت

JPL که توسط Caltech برای ناسا مدیریت می شود، عملیات مریخ نورد Perseverance را به نمایندگی از اداره ماموریت علمی آژانس به عنوان بخشی از مجموعه برنامه اکتشاف مریخ ناسا ساخته و مدیریت می کند. ناسا JPL همچنین PIXL و SHERLOC را ساخته است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد استقامت به:

https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance

-پایان-

مخاطبین رسانه دی سی اگل آزمایشگاه پیشرانه جت، پاسادنا، کالیفرنیا. 818-393-9011 david.c.agle@jpl.nasa.gov

کارن فاکس / آلانا جانسون مقر ناسا، واشنگتن 240-285-5155 / 202-672-4780 karen.c.fox@nasa.gov / alana.r.johnson@nasa.gov

2026-076

کاوش بیشتر

5 دقیقه مطالعه

ناسا JPL به دنبال نوآوری و اکتشاف 90 سال آینده است

مقاله 5 روز پیش

1 دقیقه مطالعه

ناسا پروازهایی در ارتفاع پایین بر فراز زمین های کشاورزی تگزاس انجام می دهد

مقاله 6 روز پیش

2 دقیقه مطالعه

SR-1 آزادی ناسا با پیشرفت در ماژول انرژی هسته ای پیشرفت می کند

مقاله 6 روز پیش

به کاوش ادامه دهید

موضوعات بیشتر از ناسا را کشف کنید

مریخ 2020: مریخ نورد پشتکار

مریخ نورد مریخ ناسا به دنبال نشانه هایی از حیات باستانی است و نمونه هایی از سنگ و سنگ سنگ را برای بازگشت احتمالی زمین جمع آوری می کند.

مریخ

مریخ چهارمین سیاره از خورشید و هفتمین سیاره بزرگ است. این تنها سیاره ای است که ما از آن می شناسیم که دارای سکونت است…

ماموریت های علمی

اکتشاف منظومه شمسی

با ما همراه باشید تا منظومه شمسی خود را کشف کنیم.