האבק הטוב ביותר על מאדים נדבק לחומרי חליפות החלל ונשאר שם, על פי מדידות חדשות מכדור-הארץ של רובור Perseverance של נאס"א
במהלך 1,645 ימים של נסיעה וחפירה על פני מאדים, חלקים גדולים של אבק נשרו מדגימות בד מחליפות חלל קטנות שנשאו על רובור Perseverance, אך חלקיקים קטנים הרבה יותר משערה אנושית נשארו דבוקים לחריץ. נאס"א דיווחה ב-26 באוקטובר כי האבק הנוכחי נשאר תקוע על פני חלקים נבחרים במשטחים שמדדו והגיעו לדרגות קטנות יותר ממה שהייתה יכולת לזהות במכשירים מוקדמים on the surface of Mars.
המכשיר PIXL של הרובור זיהה חלקיקים דקיקים שנעים מתחת ל-2.5 מיקרומטר ואבקים אולטרה דקים של כ-100 ננומטר. משימות קודמות למאדים יכלו לרקוד באורכים של עד כ-3 מיקרומטר בלבד. לכן, ההרשמות החדשות מגיעות למימדים הרבה יותר מתחת למה שהמכשירים הקודמים יכלו לזהות, ומספקות תובנות חדשות על גודל ואופי האבק על פני השטח של הכוכב האדום.
חשוב לציין שהדבר קריטי לאנשים שיפלו על מאדים בפעם הראשונה. חלקיקים כל כך קטנים יכולים להחלחל דרך אטמים, ללבוש את הבד של החליפות, ואם שנושמים אותם, עלולים להגיע עמוק לריאות. התוצאות, שפורסמו ב-27 באוקטובר בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, מספקות למהנדסי החליפות והמרחבים תצוגה ראשונה של הבעיה שלפניה הם יתמודדו בעתיד.
חמש דגימות בד נוסעות על רובור
ה-Rover Perseverance נושא חמישה חלקי בד מחליפות חלל, שכל אחד מהם בגודל כשלושה רבעים של אינץ', הממוקמים במטרה לכייל את המכשיר SHERLOC שלו. לפי המעבדה הנהוגה של נאס"א ב-Jet Propulsion Laboratory, הם כוללים פוליקרבונט המשמש כמשקפי קסדה, Vectran שבשימוש בכף היד של כפפות עמידות לחתכים, שני סוגי טפלון ובד שכבות אופוטי-ארתוריזם.
המחקר החדש התמקד בדגימות הטפלון וה-Vectran, יחד עם מטרה של טפלון וזכוכית בזלסטית (basaltic) השייכת אף היא ל-PIXL. טפלון חסר אלמנטים ש-PIXL יכול לזהות, כלומר כל איתות שמקורו ממנו חייב להיות ממתין באבקה שנדבקה עליו.
החוקר הראשי, סקוט ואןBommel, מדען בוואשינגטון יוניברסיטי בסיינט לואיס, תיאר את התבנית בהודעת נאס"א: "הגרגרים הקטנים ביותר, אמר, נותרו מאחור, והם מהווים את האתגר הגדול ביותר למערכות חיים."
החלקיקים על מטרת הטפלון והפתילון של Vectran היו באורך ממוצע של כ-2 מיקרומטר, בעוד שאלה שעל הזכוכית הזלסטית ופיסת הטפלון של SHERLOC הגיעו לגודל של כ-100 עד 300 ננומטרים. חומרים שונים שמרו על חלקיקים בגדלים שונים, מה שמצביע על תהליך ייחודי של דבקות ואינטראקציה בין האבק לחומרים השונים.
החשמל הסטטי ואתגר הכימיה
נאס"א ציינה כי החשמל הסטטי נראה כמכניזם הגבול בין גדלי האבק השונים והדבקה שלהם על פני המשטחים השונים. חלקיקי אבק צוברים מטען חשמלי בזמן שהם מתנגשים באוויר הדק של מאדים, והמטען הזה עשוי לקשור אותם בעדינות אך גם בחוזקה לחומרים של החליפות. המחקר מצביע על החשמל הסטטי ככ mechanism המרכזי לתהליך, אך נעשה עוד ניסיון למדוד זאת במפורש על גבי הדגימות עצמן.
הכימיה של האבק מוסיפה לדאגה. על פי נאס"א, האבק מכיל גופרית, כלור וברזל, ועשיר בפוספור. יש סימנים של סולפטים, וכמו כן, הוא מכיל פרקלורטים, מלח המסוגל לפגוע בתפקוד של בלוטת התריס, וברזל ריאתי-reactive שיכול לפגוע בתאים. האבק על מאדים פחות מחוספס לעומת אבק הירח, משום שהרוח הפכה את הגרגרים לעגולים על פני הזמן.
בכדור הארץ, סוכנות ההגנה הסביבתית (EPA) מגדירה חלקיקי PM2.5 כקטנים יותר מ-2.5 מיקרומטר. אלה בדיוק באותן מגבלות כמו עשן מפשיטות יער ואדי זיהום רכב, שקשורים למחלות לב וריאות. נאס"א מדגישה כי חלקיקים אולטרה דקים יכולים לנסוע מהאף אל המוח דרך עצב הריח, אך הסיכון בפועל תלוי בכמות האבק שאדם נחשף אליה ובמשך כמה זמן.
לקחים ממשימות אפולו ועל הירח
בעיות האבק אינן חדשות. במשימות אפולו, אבק ירחי שרט את המסככים, שח את שכבות החוץ של החליפות, פגע באטמים וגרם לתופעות שהזכירו אלרגיות דמויות קדחת השחת (hay fever). גאולוג אפולו 17, הריסון שמיט, תיאר תסחיפים שקרויים "קדחת אבק ירח", שהחלימה כמובן ביום הבא.
המומחים של נאס"א דאגו כבר זמן רב שהחלקיקים החדים עלולים לגרום לשחיקה של חומרים, כפי שמספר אופי פריז, מדען פלנטרי במרכז החלל של ג'ונסון, ב-2025. הנתונים החדשים מראים שאבקת מאדים עשויה לגרום לפחות קריעה מאבקת הירח, אך נדבקת בדיוק באותה עקשנות.
נאס"א כבר בוחנת אמצעי מניעה למשימות ניווט על הירח במסגרת תוכנית ארטמיס. למשל, מגיני אבק אלקטרומגנטיים נבדקו על הירח ב-2025 על נחתת Blue Ghost של Firefly, ומרכז ג'ונסון בוחן חלקי חליפות וכלי עבודה אלקטרוסטטים. ממצאי מאדים מצביעים כי ייתכן שיש צורך באותן שיטות ניקוי מבוססות סטטי גם במזחלות ובעיצובים עתידיים.
גבולות החשיפה ועיצובים חדשים לחליפות
המשרד לרווחת הבריאות והבריאות הרפואית של נאס"א הכין הצעה לגבי גבול החשיפה המותר לאבק על מאדים בתוך בתי המגורים. ההנחות הן שגרגרים קטנים מ-10 מיקרומטר יהיו מוגבלים לרמות של פחות מ-0.1 מיליגרם למטר מעוקב בממוצע ל-24 שעות, למשימות עד 30 ימים — לפי סיכום צוות עבודה של נאס"א. הנתונים החדשים על גודל האבק עשויים לשפר את הסטנדרט הזה.
עם זאת, למחקר יש מגבלות. הדגימות קטנות מאוד, מניחות על רובור במקום על אסטרונאוט שנע ושהותן נמדדה רק באבקה שנעה או הוזזה מסביב ל-Perseverance במכתש ג'זירו. מצבים אחרים על פני מאדים, או סופות אבק מקיפות את הכוכב, יכולים להיות שונים. ההשפעות הבריאותיות הוסקו מתויגות על בסיס גודל וכימיה של האבק, ולא מתוך בדיקות על רקמות חיות בפועל.
למהנדסים, הלקחים הפרקטיים ברורים: סגירות אוויר, מערכות קצה שמאפשרות לשמור את החליפות מחוץ למעבדה, ניקוי אלקטרוסטטי וחומרים המיוצרים כדי לשרוד חלקיקים עדינים — אלה יהיו ככל הנראה חשובים יותר משחרור פשוט של חלקיקים באמצעות שוטף. הרובור Perseverance אוסף עוד מידע, וניתוחים עתידיים של שאר הדגימות יוכלו להעריך אילו חומרים מחזיקים מעמד טוב יותר בטווח הארוך.
המסקנה המרכזית: אבק מאדים עדיף מעשן סיגריות נדבק לדגימות של חליפות החלל במשך 1,645 ימים מאשר על פני השטח, ככל הנראה באמצעות הטענה סטטית. לא נחשבת עדיין לסכנת בריאות מוכחת, אך היא נותנת לנאס"א מספרים ממשיים לתכנון החליפות והמרחבים לפני שהצוותים מגיעים ליעד.
