北京
如果问载人火星任务最容易被低估的敌人是什么，答案可能不是辐射，也不是低温，而是那些肉眼几乎看不见的尘埃。它们细小、带电、无处不在，会粘在航天服、金属和几乎任何接触到的表面上。火星上尘暴也很常见，从每天发生的小型尘卷风，到每3个火星年（约5.5个地球年）出现一次、笼罩整个星球的全球性尘暴。由于火星大气密度低，这些尘暴并不会产生多大的物理推力，真正的麻烦在于尘埃对仪器、机械部件以及宇航员健康与安全的破坏。
阿波罗宇航员早就领教过类似的东西。月尘粘附性极强，会跟着宇航员回到登月舱，磨损机械关节和密封件，还引发过呼吸问题。火星尘埃会不会重演这一幕？一项由圣路易斯华盛顿大学（WashU）主导的研究，利用NASA毅力号火星车的数据，给出了一个有些反直觉的初步答案。
这项研究由助理教授斯科特·范博梅尔（Scott VanBommel）和 staff scientist 阿比盖尔·奈特（Abigail Knight）领衔，两人都是麦克唐纳空间科学中心（MCSS）的研究员。团队还汇集了来自美国、加拿大、澳大利亚和欧洲的国际科学家，合作机构包括麻省理工学院海斯塔克天文台、瑞典研究院、澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）、空间科学研究所（SCI）、NASA约翰逊航天中心天体材料研究与探索科学部（ARES）以及NASA喷气推进实验室。
毅力号除了搭载传感器、相机、钻探设备和样本缓存，还带了几小块航天服材料样品，长期暴露在火星大气中。研究团队用火星车上的X射线岩石化学仪器（PIXL）检查这些样品的磨损迹象，并应用范博梅尔开发的一种方法，估算PIXL数据中每个颗粒的尺寸，首次对细颗粒（≤2.5微米）和超细颗粒（≤0.1微米）做了直接表征。
结果有点出人意料：在暴露1645个火星日（sols）后，样品上几乎没有可见的磨损。研究团队的解读是，观测到的颗粒比月球上那种棱角分明的颗粒圆滑得多。换句话说，火星尘埃对设备的磨蚀性、对宇航员健康的刺激性，可能都比月球风化层要小。
但“不那么磨人”不等于“无害”。PIXL数据还让团队分析了结在样品上的颗粒的化学成分，确认其中存在高氯酸盐和其他毒素，以及高水平的硫、铁和二氧化硅。火星尘埃还可以细得惊人，一些超细颗粒直径只有100纳米。在地球上，超细颗粒通常来自烟雾和空气污染，能深入肺部并进入血液，本身就带来显著健康问题；当火星尘埃还携带高氯酸盐和其他毒素时，健康风险就被放大了。
还有静电。奈特补充说，火星尘埃的静电特性可能使它优先粘附在某些表面上。她是在MCSS读博士期间帮助构思并开展这项分析的。所以，火星尘埃也许对表面不那么磨、对肺不那么刺激，却因为毒性和容易被带进居住舱而构成隐患——在舱内，宇航员可没有航天服保护。
这些考量必须进入任务规划者的设计清单：航天服怎么做，基础设施怎么建。宇航员会频繁进出车辆和居住舱，少量尘埃难免被带入，如果不加控制，就会变成不断累积的健康风险。好在健康风险很大程度上取决于剂量和暴露时长，而这两者都可以通过适当的缓解策略加以限制，降到不构成显著威胁的水平。
研究团队给出的视角颇为从容：火星大气中的颗粒可能已经在风中吹了数十亿年，所以它们往往像河里的鹅卵石一样圆润。人类在火星表面持续运行火星车已经超过20年，尘埃会是个挑战，但这是可以准备、也可以克服的挑战。这项研究也再次说明，火星车任务不只是地质考察工具，它们同时是载人探索技术的试验台。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
