НАСА установило предельную концентрацию марсианской пыли для будущих колоний
До отправки людей на Марс ещё далеко. Но требования к безопасности нужно определить уже сейчас. От них будут зависеть конструкции фильтров, шлюзов, скафандров и систем очистки. НАСА предложило ограничить концентрацию марсианской пыли в воздухе жилых модулей будущих экспедиций до 0,1 миллиграмма на кубометр. Рекомендация содержится в новом отчёте агентства, подготовленном с учётом данных марсоходов, исследований лунной пыли и лабораторных экспериментов.
Чем опасна марсианская пыль
Марсианская пыль особенно проблемна из-за очень маленького размера частиц. Они способны проникать глубоко в лёгкие и вызывать раздражение или воспаление при длительном или повторяющемся воздействии. Кроме того, в пыли могут присутствовать перхлораты, соединения железа, марганец, хром, сульфаты и другие вещества, потенциально опасные для человека.
Пыль будет представлять угрозу не только во время работы на поверхности. Частицы могут цепляться за скафандры, обувь, инструменты и оборудование, а затем попадать вместе с астронавтами в жилые помещения.
«Лимит нужен не столько для того, чтобы говорить астронавтам, что делать каждую минуту, сколько для создания измеримого требования к системам вентиляции, фильтрации, очистке скафандров и конструкции жилых модулей», — говорит Шаунна Моррисон, профессор кафедры наук о Земле и планетах Университета Ратгерса и участница рабочей группы НАСА.
Почему такой низкий порог
Предложенный показатель рассчитан на среднюю концентрацию за сутки при сценариях воздействия продолжительностью до тридцати дней. За основу специалисты взяли существующий норматив для лунной пыли — 0,4 миллиграмма на кубометр. Для Марса показатель снизили в четыре раза. Причина — учёные пока не знают всех свойств местной пыли и не могут изучить её непосредственно на Земле.
Образцы марсианской пыли пока не доставляли на нашу планету. Поэтому специалисты использовали результаты наблюдений марсоходов и посадочных аппаратов, данные о составе марсианского грунта, эксперименты с его имитаторами и исследования воздействия лунной пыли на организм.
При этом речь идёт именно о мелкой вдыхаемой фракции. Пыль, которую астронавты будут вдыхать, может отличаться от грунта, который собирают на поверхности, по размеру частиц, форме, химическому составу и способности вступать в реакции.
Как будут контролировать пыль
На Марсе важную роль будет играть даже влажность воздуха. В очень сухих условиях мелкие частицы дольше остаются во взвешенном состоянии и сильнее накапливают электростатический заряд, из-за чего легче прилипают к поверхностям.
Поэтому будущим жилым модулям понадобятся датчики для контроля концентрации частиц, системы управления влажностью и воздушными потоками, фильтры и процедуры очистки скафандров.
По оценке специалистов, для удаления марсианской пыли могут подойти HEPA-фильтры. Однако их эффективность придётся проверять применительно к конкретным системам жизнеобеспечения и сценариям резкого увеличения концентрации частиц.
Что ещё предстоит выяснить
Учёным ещё предстоит выяснить точный размер и форму частиц марсианской пыли, их минералогический состав, химическую активность, содержание перхлоратов и соединений железа, а также то, какая доля различных веществ действительно способна попадать в организм через лёгкие.
«Нам по-прежнему необходимо больше узнать о настоящей воздушной пыли, которую будут вдыхать астронавты, — её размерах, форме, минералогии, химической активности и составе», — отмечает Моррисон.
Поэтому нынешний показатель нельзя считать окончательным универсальным нормативом на все будущие полёты. Это первоначальный ориентир, который позволит НАСА уже сейчас проектировать системы защиты экипажа, пока исследования марсианской пыли продолжаются. И если первые колонии на Марсе всё-таки появятся, их жители будут дышать воздухом, очищенным по стандартам, которые закладываются уже сегодня.
