Токсичный Марс: астронавтам придется иметь дело с перхлоратом на Красной планете

Марс-космонавт

Перед исследователями Марса стоят проблемы, учитывая токсичность перхлоратов, которые широко распространены на красной планете. (Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения)



Распространенный ковер из перхлоратных химикатов, обнаруженный на Марсе, может повысить шансы существования микробной жизни на Красной планете, но перхлораты также опасны для здоровья будущих экипажей, которым предстоит исследовать этот заброшенный мир.



Перхлораты - это реактивные химические вещества, впервые обнаруженные в арктической марсианской почве спускаемым аппаратом НАСА Phoenix, который упал на Марс более пяти лет назад в мае 2008 года.

Вероятно, оба аппарата НАСА «Викинг Марс» в 1976 году измерили сигнатуры перхлоратов в форме хлорированных углеводородов. Другие американские марсианские роботы - Sojourner, Spirit и Opportunity - обнаружили элементарный хлор. Более того, орбитальные измерения, проведенные космическим аппаратом Mars Odyssey, показывают, что хлор распространяется по всему миру.



А совсем недавно марсоход НАСА Curiosity обнаружил перхлораты в кратере Гейла, где он приземлился в августе 2012 года. [Миссии на Марс: вторжение роботов на Красную планету (инфографика)]

Неожиданные результаты

НАСА



Проект НАСА «Викинг» вошел в историю, когда в 1976 году он стал первой миссией США по успешной посадке космического корабля на поверхность Марса. Посадочные аппараты для обнаружения жизни могли измерить признаки перхлоратов в форме хлорированных углеводородов.(Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Аризонский университет)

Обнаружение перхлората кальция «было одним из наших самых неожиданных результатов», - сказал Питер Смит, главный исследователь Феникса в Университете Аризоны в Тусоне.

«Перхлорат - не обычное слово в английском языке; Все мы должны были пойти и найти это, - сказал Смит во время Spacefest V, конференции, проходившей 24-27 мая в Тусоне, штат Аризона. - Перхлораты стали важным компонентом почвы ... и полпроцента - изрядное количество, ' он сказал.



Смит сказал, что микробы на Земле используют перхлорат в качестве источника энергии. На самом деле они живут за счет сильно окисленного хлора, и, восстанавливая хлор до хлорида, они используют энергию этой транзакции для питания себя. На самом деле, когда в питьевой воде слишком много перхлоратов, для ее очистки используются микробы.

Кроме того, сезонные особенности потока, наблюдаемые на Марсе, могут быть вызваны высокой концентрацией рассолов перхлората, который имеет сильное притяжение к воде и может резко снизить ее точку замерзания, сказал Смит demokratija.eu.

Дьявольски опасный

По словам Смита, высокие уровни перхлората, обнаруженные на Марсе, будут токсичными для человека.

«Любому, кто говорит, что он хочет жить на поверхности Марса, лучше подумать о взаимодействии перхлората с человеческим телом», - предупредил он. «При половине процента - это огромная сумма. Очень небольшие количества считаются токсичными. Так что тебе лучше иметь план борьбы с ядами на поверхности.

По словам Смита, любому человеку, исследующему Марс, будет трудно избежать мельчайших частиц пыли. «Он проникает во все… обязательно в вашу среду обитания».

Несомненно, марсианские пылевые дьяволы, нагруженные перхлоратами, несомненно, чертовски опасны.

Но Смит также отметил, что перхлорат используется в пиротехнической промышленности, а перхлорат аммония также является компонентом твердого ракетного топлива. «Так что, может быть, вы сможете добыть его на месте», - сказал он.

Хорошие новости, плохие новости

Экваториальное и среднеширотное распределение хлора (Cl) в пределах одного метра Марса, измеренное гамма-спектрометром на борту НАСА.

Экваториальное и среднеширотное распределение хлора (Cl) в пределах одного метра поверхности Марса, измеренное гамма-спектрометром на борту космического корабля NASA Mars Odyssey. Глобальная концентрация Cl аналогична измеренной концентрации ClO4- на двух площадках приземления (Px = Phoenix; C = Curiosity), что позволяет предположить, что ClO4 может распространяться глобально. В1-Викинг 1; V2 = Викинг 2; O = возможность; S = Дух; P = Pathfinder.(Изображение предоставлено: Davila et al.2013 / Keller et al.2007)

Перхлорат сделал и продолжает делать поиск органических веществ на Марсе практически невозможным, сказал астробиолог Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса НАСА в Моффетт-Филд, Калифорния.

«Его присутствие - хорошая новость для возможности жизнь на Марсе … Но очень, очень плохие новости для людей, сказал Маккей demokratija.eu. «И снова Марс полон сюрпризов».

«Это плохо для космонавтов, потому что он токсичен для людей, поскольку влияет на работу щитовидной железы», - сказал он.

Маккей - один из соавторов новой исследовательской статьи, посвященной перхлоратам на Марсе; Работой руководил Альфонсо Давила из Института SETI в Маунтин-Вью, Калифорния. Этот обзор должен быть опубликован в Международном журнале астробиологии и посвящен перхлорату как химической опасности, так и ресурсу для человека.

Двойные последствия

В исследовании подчеркивается, что перхлорат широко распространен в марсианских почвах в концентрациях от 0,5 до 1 процента. Перхлорат кальция на Марсе имеет двойное значение. С одной стороны, при таких концентрациях перхлорат может быть важным источником кислорода. Но это также может стать серьезной химической опасностью для космонавтов.

В предстоящей статье исследователи предлагают биохимический подход к удалению перхлората из марсианской почвы, который был бы не только энергетически дешевым и экологически безопасным, но также мог бы использоваться для получения кислорода как для потребления человеком, так и для подпитки наземных операций. [ Поиск жизни на Марсе: хронология фотографий ]

Управление экспозицией

НАСА

Марсоход НАСА Curiosity находится в поисках, вооруженный набором инструментов, которые могут помочь измерить обитаемость Красной планеты - сегодня для микробов, а завтра - для исследователей.(Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech / MSSS)

Во многих отношениях управление воздействием перхлората кальция на Марсе рассматривается как не что иное, как управление, например, зонами, загрязненными ураном, свинцом или тяжелыми металлами в современных шахтах, где используются пылеподавление, пылеудаление и регулярный мониторинг крови. Другие идеи, предложенные исследовательской группой, включают спрей для мытья посуды, который может очистить костюмы и оборудование от отложений пыли.

Есть и другие предложения. Например, скафандры «Марс» могут храниться вне космических вездеходов или жилых модулей. Астронавты забирались в свои скафандры через отверстие в переборке, а затем скафандры запечатывались изнутри. Таким образом, экипажи Марса избегают контакта с посторонними материалами.

Первоначально этот подход был предложен астронавтам как способ избежать обратного загрязнения при контакте с каменными породами и материалами реголита. Но это также может помочь в борьбе с перхлоратами.

Пробелы в знаниях

Растет интерес к оценке перхлората как фактора риска долгосрочного воздействия люди на Марсе прежде, чем первый человек ступит на Красную планету.

НАСА выявило ключевые пробелы в стратегических знаниях, которые необходимо устранить, прежде чем люди смогут отправиться на Марс. Двумя ключевыми областями являются потенциальные опасности для человека и наличие ресурсов, которые могут поддерживать операции человека и роботов.

«Я бы отнес его к категории, именно поэтому мы проводим роботизированные исследования перед отправкой людей», - сказал Дуг Арчер, ученый из Управления исследований астроматериалов и исследований космического центра НАСА им. Джонсона в Хьюстоне, об исследовании перхлоратов. .

Арчер сказал, что существование перхлората на Марсе создало бы еще большую проблему, если бы его не обнаружили.

«Но теперь, когда мы знаем, что это есть, я уверен, что мы сможем спроектировать его вокруг», - сказал он. «У меня здесь, в Космическом центре Джонсона, много сотрудников, которые занимаются исследованиями человека, и никто из них, похоже, не считает, что перхлорат является препятствием. Таким образом, отправка роботов-исследователей в качестве предшественников человеческих исследований оказалась очень полезной стратегией ».

Леонард Дэвид пишет о космической отрасли более пяти десятилетий. Он бывший директор по исследованиям Национальной комиссии по космосу и соавтор новой книги Базза Олдрина «Миссия на Марс - мое видение космических исследований», опубликованной National Geographic. Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook а также Google+ . Оригинальная статья о demokratija.eu .