O Perseverance da NASA oferece pistas para proteger as tripulações da poeira de Marte

Ao longo de 1.645 dias marcianos, o rover Perseverance Mars da NASA mediu as partículas finas e ultrafinas de poeira marciana encontradas agarradas a amostras de materiais de trajes espaciais que são transportados a bordo do rover, incluindo alguns que são pequenos o suficiente para penetrar nos pulmões e entrar na corrente sanguínea. As descobertas serão publicadas na terça-feira, 27 de outubro, no Proceedings of the National Academy of Sciences e poderão informar o projeto de trajes espaciais e habitats, procedimentos de remoção de poeira e padrões de saúde da tripulação para futuras missões da NASA a Marte.

“A NASA tem uma longa história de transformar desafios em soluções viáveis ​​e de encontrar maneiras criativas de usar os dados que temos para responder a perguntas além daquelas para as quais foram originalmente coletados”, disse Lindsay Hays, diretora interina da Divisão de Ciência Planetária, sede da NASA em Washington. “A poeira tem sido um desafio de exploração de superfície desde o programa Apollo. O Perseverance está fornecendo aos nossos engenheiros e cirurgiões de vôo medições que eles podem usar para melhorar nossos projetos existentes muito antes dos primeiros astronautas americanos chegarem a Marte.”

A poeira lunar arranhou as viseiras, degradou as camadas externas dos trajes espaciais e danificou suas vedações durante as missões Apollo da NASA, e alguns membros da tripulação relataram sintomas semelhantes à febre do feno.

Cercados por colisões provocadas pelo vento com outras partículas, os grãos de poeira em Marte são menos abrasivos do que os da Lua. Eles também são enriquecidos em enxofre, cloro e ferro e contêm mais sílica do que poeira lunar. Tempestades de poeira regionais e globais em Marte também podem manter os grãos recirculando pela atmosfera.

O rover carrega um conjunto de cinco amostras de material de traje espacial. O amostrascada um com três quartos de polegada (20 milímetros) quadrados, fazem parte de um alvo de calibração usado para testar as configurações de SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals), um instrumento no braço robótico do Perseverance. O alvo de calibração para outro instrumento que forneceu as medições de poeira, chamado PIXEL (Instrumento Planetário para Litoquímica de Raios X), carrega uma amostra de Teflon e de vidro basáltico.

Como o Teflon não contém elementos que o PIXL possa detectar diretamente, quaisquer sinais elementares que o espectrômetro de raios X capta dessa amostra vêm da poeira que repousa sobre ela.

A equipe também analisou amostras de Teflon e Vectran, dois materiais usados ​​em trajes espaciais, no alvo de calibração do SHERLOC. A NASA enviou as amostras a Marte para estudar como os materiais dos trajes espaciais se comportam na superfície do planeta.

“O principal trabalho do Perseverance é procurar sinais de vida microbiana antiga, mas a missão também foi projetada para ajudar a preparar os exploradores humanos. Esse esforço inclui demonstrações de tecnologia como MOXIE (Experimento de utilização de recursos in-situ de oxigênio de Marte) e Criatividadebem como as amostras dos trajes espaciais”, disse Katie Stack Morgan, cientista do projeto Perseverance no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia.

Embora medições anteriores em Marte tenham resolvido partículas de poeira com cerca de 3 micrómetros de diâmetro, o PIXL detectou duas categorias de partículas ainda mais pequenas: partículas finas medindo menos de 2,5 micrómetros (um fio de cabelo humano tem cerca de 70 micrómetros de largura) e partículas ultrafinas com cerca de 100 nanómetros (cerca de 700 vezes mais finas que um cabelo humano). As partículas no alvo de Teflon do PIXL e na amostra Vectran do SHERLOC tinham em média cerca de 2 micrômetros. No vidro basáltico do PIXL e na amostra de Teflon do SHERLOC, os tamanhos das partículas de poeira variaram de 100 a 300 nanômetros.

A eletricidade estática parece determinar o tamanho das partículas de poeira que aderem a qual superfície. Os grãos de poeira ficam carregados à medida que colidem no ar, e diferentes materiais no alvo de calibração atraem grãos de tamanhos diferentes. As partículas mais finas permaneceram presas durante anos de condução e perfuração. Polímeros orgânicos como a amostra do traje espacial de Teflon da SHERLOC são comuns nas camadas externas dos trajes espaciais, e os resultados mostram que eles coletam facilmente poeira fina.

O estudo também descobriu que alguns materiais retêm menos poeira do que outros, o que poderia orientar futuras escolhas de materiais e revestimentos protetores para trajes espaciais e habitats. Projetos como ternosque permite aos astronautas entrar em um traje preso à parte externa de um habitat, e as eclusas de ar de câmara dupla podem reduzir a quantidade de poeira que entra nos alojamentos dos astronautas.

“A existência de poeira de Marte nestes tamanhos ultrafinos foi prevista há muito tempo e o PIXL deu-nos a oportunidade de medi-la diretamente em Marte,” disse Scott VanBommel, cientista do Perseverance na Universidade de Washington em St. “Os aglomerados maiores, os coelhinhos de poeira marcianos, são sacudidos com o tempo. Mas as partículas mais pequenas ficam para trás, e são essas que representam o maior desafio para os sistemas de apoio humanos.”

Quimicamente, a poeira corresponde à composição rica em ferro e enxofre que as missões anteriores mediram. O instrumento PIXL também descobriu que a poeira era enriquecida em fósforo e detectou sinais de sulfato de cálcio.

Na Terra, as partículas transportadas pelo ar, ou partículas, abaixo de 2,5 micrómetros (ou seja, partículas finas) estão associadas a uma série de efeitos negativos para a saúde porque podem penetrar profundamente nos pulmões e entrar na corrente sanguínea. Estudos demonstraram que partículas ultrafinas (aquelas não maiores que 100 nanômetros) podem viajar da cavidade nasal até o cérebro ao longo do nervo olfatório.

A poeira marciana é composta predominantemente por minerais de silicato e contém compostos quimicamente reativos, incluindo percloratos que podem perturbar a função da tireoide e ferro reativo que induz danos celulares. Os cientistas acreditam que os riscos para a saúde da poeira de Marte dependem da quantidade de poeira e da duração da exposição.

Os resultados do PIXL são as primeiras medições no local de partículas finas e ultrafinas em Marte, e esta investigação pode informar esforços mais amplos para refinar os limites de exposição interna à poeira para os astronautas, desenvolver hábitos seguros e estabelecer formas de remover a poeira durante a exploração de Marte.

A NASA já está a trabalhar em soluções para os perigos da poeira extraterrestre, utilizando instalações de testes no solo e missões lunares como campos de provas para futuros exploradores de Marte. Em março de 2025, a agência testou um Escudo eletrodinâmico contra poeiraque usou campos elétricos para limpar o regolito lunar das superfícies de vidro e radiadores térmicos na Lua. Desenvolvido no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, ele pousou na Lua a bordo da Missão Blue Ghost 1 da Firefly Aerospace. No Centro Espacial Johnson da NASA, em Houston, engenheiros do Desenvolvimento Lunar e Instalação de Teste use câmaras de vácuo e simulador de regolito lunar para testar componentes de trajes espaciais, mecanismos e uma ferramenta portátil de mitigação de poeira eletrostática lunar antes das missões Artemis à superfície lunar.

Gerenciado para a NASA pela Caltech, o JPL construiu e gerencia as operações do rover Perseverance em nome da Diretoria de Missões Científicas da agência como parte do portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA. A NASA JPL também construiu PIXL e SHERLOC.

Para saber mais sobre o Perseverance acesse:

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

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