Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Støv er langt fra den mindste af vores bekymringer, da vi planlægger at kolonisere Mars, bog siger

Støv i Mars-atmosfæren og dets indvirkning på menneskelig udforskning , redigeret af Joel Levine, sammen med Daniel Winterhalter og Russell L. Kershman.

De ting vi kalder "snavs" eller "jord" eller "jord" på Jorden er kendt som "regolith" på månen og Mars, men støv er støv, hvor end du går.

Støv var et problem på Apollo-månemissionerne. Introduktionen til en ny bog om planetstøv beretter om den "store overraskelse" af det rod i månestøvet lavet af rumdragter og andet udstyr, især efter at astronauterne vakte det op under månevandringer og andre eksterne handlinger. En ny bog citerer Apollo 17's Gene Cernan om emnet.

"En af de mest skærpende, begrænsende facetter af månens overfladeudforskning er støvet og dets vedhæftning til alt, uanset hvilken slags materiale, om det er hud, dragt materiale, metal, uanset hvad det er og dets restriktive friktionslignende handling til alt, hvad det kommer på, " sagde Cernan.

Joel Levine, en forskningsprofessor i William &Mary's Department of Applied Science og en mangeårig NASA-forsker, var blandt dem, der så, at Mars er meget, meget støvede end månen.

Levine indkaldte et panel på omkring 100 videnskabsmænd i 2017 for at diskutere støv på Mars - problemerne og de potentielle løsninger. Workshopens diskussioner genererede en bog, Støv i Mars-atmosfæren og dets indvirkning på menneskelig udforskning , redigeret af Levine, sammen med Daniel Winterhalter og Russell L. Kershman.

Levine sagde, at værkstederne og den efterfølgende bog var foranlediget af udviklingen af ​​planerne for menneskelige ekspeditioner til Mars. Der er mange videnskabelige udfordringer, der skal løses, før folk begynder at kolonisere den røde planet, og støv kan være en af ​​de mest vanskelige.

"Vand, ilt og mad er et massetransportproblem fra Jorden til Mars og kan løses med en kraftig fragtraket, " sagde Levine. Han fortsatte med at beskrive langsigtede løsninger, såsom udviklingen af ​​In-Situ Resource Utilization (ISRU) teknologi til at producere ilt fra kuldioxid, den vigtigste bestanddel af Mars atmosfære.

Også, frosset vand er tilgængeligt flere centimeter under Mars overflade. Mad til kolonier i Mars kommer fra hydroponiske gårde. Det efterlader stråling og støv - som begge vil kræve avancerede teknologiske løsninger.

Vi har masser af støv her på jorden og Levine, en 41-årig veteran fra NASA, siger, at videnskabsmænd har lært meget af jordbaserede støvstorme. Men Mars-støv adskiller sig på mange måder, end hvad vi har herhjemme.

I første omgang, det meste Mars-støv kommer fra en enkelt kilde kaldet Mesusae Fossae. Støvet er pulveriseret regolith og er næsten 45 procent siliciumdioxid efter vægt. (Den næsthøjeste ingrediens er jernoxid, som er grundlaget for kaldenavnet "Red Planet.")

Mars' overflade er ret blæsende. Levine påpeger, at vandrette og lodrette vinde skaber en velblandet, homogent støv. Samspillet mellem Mars -vinde, lavere tyngdekraft og andre kræfter skaber forhold, hvor nogle af de mindre støvpartikler kan forblive suspenderet i atmosfæren næsten på ubestemt tid.

2016-værkstederne var opdelt i tre paneler. Det første panel undersøgte strukturen, sammensætning og kemi af marsstøv. Fundene, detaljeret i bogen, Bemærk, at vi ikke har nogen fast viden om eksistensen af ​​liv på Mars.

"Det er især vigtigt at vide, om der er mikrober til stede i det globalt cirkulerende støv med henblik på planetarisk beskyttelse for en hjemvendt menneskelig mission, " bemærker rapporten. "Det er uundgåeligt, at dette materiale vil interagere med mennesker og systemer på Mars, og nogle vil blive returneret til Jorden ved tilbagesendelsesmissionen."

Panel 1-rapporten refererer til bogen og filmen The Andromeda Strain, et Michael Crichton-værk om udbruddet af en dødelig udenjordisk mikrobe, fortsætter med at anbefale flere metoder til prøvetagning af Mars-støv, såsom at inkorporere bittesmå lab-on-a-chip-enheder på alle fremtidige ubemandede missioner.

Panel 2 omhandlede den sandsynlige indvirkning af marsstøv på menneskers sundhed, mens panel 3 så på den effekt, partiklerne kan have på instrumenter. Begge paneler bemærkede mangel på information om sammensætningen af ​​regolith-støv, tyder på, at fremtidige Mars -missioner er gearet til at udfylde vidensområderne.

Rapporten afsluttes med en aftale mellem de samlede missionsplanlæggere, videnskabsmænd, læger og andre, at støv på Mars skal behandles i god tid før bemandede rumfartøjer lander på den støvede planet.

"I særdeleshed, målinger og eksperimenter skal tages og udføres på overfladen af ​​Mars af precursor-landere for at fastslå støvkarakteristika, der vil påvirke hardwaredesign samt levere toksikologiske data for at beskytte besætningens sundhed, " står der i rapporten.