Mars saldırıları: Kızıl gezegenden ne kadar toz solumak güvenli?

NASA, astronotların gelecekteki görevler sırasında soluyabilecekleri Mars tozu için bir başlangıç ​​sağlık standardı öneren bir rapor yayınladı. İnsanları Mars’a göndermek hâlâ yıllar alsa da NASA’nın artık güvenlik sınırları oluşturması gerekiyor. Uzay araçlarının, uzay kıyafetlerinin ve mürettebat yaşam alanlarının tasarlanması ve test edilmesi yıllar alır ve mühendislerin astronotları güvende tutacak hava filtreleri, hava kilitleri ve elbise temizleme sistemleri geliştirmek için ölçülebilir bir hedefe ihtiyaçları vardır.

Mars tozu alışılmadık bir zorluk teşkil ediyor. Son derece incedir, uzay giysilerine ve ekipmanlara elektrostatik olarak yapışabilir ve akciğerlere zarar verebilecek kimyasallar ve mineraller içerebilir. Astronotlar, gezegenin yüzeyinde çalışmaktan döndükleri her seferde onu yaşam alanlarına taşıyabilirler. Şimdi bir standart oluşturmak, NASA’nın Mars misyonu başlamadan çok önce toz kontrol teknolojilerini test etmeye başlamasına da olanak tanıyacak.

Rutgers Sanat ve Bilim Okulu, Dünya ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde profesör ve NASA’nın Mars Toz Sınırı Çalışma Grubu üyesi olan Shaunna Morrison, Mars mineralojisindeki uzmanlığıyla rapora katkıda bulundu. Grup, doğrudan çalışma için Dünya’ya hiçbir zaman getirilmeyen havadaki Mars tozunun risklerini değerlendirmek için gezici ve iniş gözlemlerinden, laboratuvar simülasyonlarından ve ay tozu araştırmalarından yararlandı.

Mineralog ve gezegen bilimci Morrison, NASA’nın neden şimdi bir toz standardına ihtiyaç duyduğunu, önerilen sınırın nasıl geliştirildiğini ve astronotların Mars’a gitmeden önce bilim adamlarının hala neyi öğrenmesi gerektiğini tartışıyor.

Mars Toz Sınırı Çalışma Grubu ne önerdi ve bu sınır astronotlar için pratik açıdan ne anlama geliyor?

Çalışma grubu, 30 güne kadar süren maruz kalma senaryoları için NASA’nın önerilen başlangıç ​​limiti olan metreküp hava başına 0,1 miligram ince Mars tozu sınırını (ortalama 24 saat boyunca) destekledi.

Sınır, astronotlara dakika dakika ne yapmaları gerektiğini söylemekten çok, mühendislere hava işleme, filtreleme, elbise temizliği ve yaşam alanı tasarımı için ölçülebilir bir gereksinim vermekle ilgilidir.

Pratik anlamda bu, görev tasarımcılarına Mars yaşam alanı içindeki havanın ne kadar temiz olması gerektiğine dair bir hedef verir; astronotlar yüzey aktivitelerinden elbiseleri ve ekipmanlarının (muhtemelen yaşam alanı içindeki en yaygın toz kaynağı) üzerinde toz taşıyarak döndüklerinde özellikle dikkat edilmesi gerekir.

Mars tozu neden sağlık riski oluşturabilir?

Çok ince toz akciğerlerin derinliklerine inebilir ve özellikle maruz kalma tekrarlanırsa veya uzun sürerse tahrişe veya iltihaplanmaya neden olabilir.

Mars tozu ayrıca reaktif demir içeren fazlar, perkloratlar, manganez, krom, sülfatlar olarak bilinen tehlikeli kimyasal bileşikler ve dikkate alınması gereken diğer bileşenleri de içerebilir; ancak raporumuz, toplam toz miktarını kontrol etmenin muhtemelen mürettebatı korumanın kısa vadede en pratik ve önemli yolu olduğu sonucuna varmıştır.

Havadaki Mars tozu örnekleri Dünya’ya getirilmediği için grup güvenli maruz kalma seviyesini nasıl belirledi?

NASA, standardı mevcut en iyi kanıtlara dayanarak geliştirdi: Ay tozu toksikolojisi, Mars yüzeyini kaplayan parçalanmış kaya tabakası olan Mars regoliti, simülan çalışmalar ve Mars kimyası ve mineralojisine ilişkin gezici ve iniş ölçümleri.

NASA uzmanları, metreküp hava başına 0,4 miligramlık mevcut 30 günlük ay tozuna maruz kalma sınırıyla işe başladı ve Mars tozu için daha düşük bir sınır belirleyerek bilim adamlarının hâlâ bu konuda bilmediği şeyleri hesaba katmak için ekstra bir güvenlik marjı ekledi.

Mars tozu neden oluşur ve bilim adamlarını en çok hangi maddeler ilgilendiriyor?

Mars tozu, Dünya’daki birçok volkanik malzeme gibi genel olarak bazaltiktir; bu, plajiyoklaz, piroksen ve olivin gibi minerallerin yanı sıra demir oksitler, sülfatlar, perkloratlar ve önemli miktarda amorf veya zayıf kristalli bileşen içerdiği anlamına gelir.

En çok dikkat edilmesi gereken bileşenler, demir içeren ve nanofaz malzemeleri de dahil olmak üzere solunabilen ince parçacıklar ve perklorat, manganez ve krom gibi kimyasallardır.

Ancak mevcut veriler, genel toz sınırının korunması halinde krom ve manganezin risk yaratma ihtimalinin düşük olduğunu gösteriyor.

Astronotlar yaşam alanlarına nasıl toz taşıyabilir ve Mars yaşam alanı bunu nasıl izleyip ortadan kaldırabilir?

Astronotlar, bir astronotun uzay aracının dışında gerçekleştirdiği görevler olan araç dışı faaliyetlerden sonra, toz elbiselere, çizmelere, aletlere, hava kilidi yüzeylerine ve ekipmanına yapıştığında, muhtemelen yaşam alanına toz getireceklerdir.

Nem de önemli olacaktır. Çok kuru havada, ince parçacıklar daha uzun süre askıda kalabilir ve elektrostatik olarak daha “yapışkan” hale gelebilir; yüksek nem ise parçacıkların kümelenme, yerleşme ve filtreleme sistemi içinde hareket etme biçimini değiştirebilir.

Her habitatın partikül takibine, nem ve hava akışının kontrolüne, elbise temizleme prosedürlerine ve filtrelemeye ihtiyacı olacaktır. HEPA filtrelemenin Mars tozu için etkili olması gerekir, ancak her araç veya yaşam alanı filtreleme sisteminin, maruz kalma ani bir artıştan sonra tozu yeterince hızlı bir şekilde temizleyecek şekilde tasarlanması ve doğrulanması gerekir.

İnsanlar Mars’a seyahat etmeden önce bilim adamlarının Mars tozu hakkında hâlâ neyi öğrenmesi gerekiyor?

Astronotların soluyacağı gerçek havadaki toz hakkında, parçacık boyutu dağılımı, şekli, mineralojisi, yüzey reaktivitesi, demir kimyası, perklorat içeriği ve akciğerlerde biyolojik olarak her bir bileşenin ne kadarının mevcut olduğu hakkında daha fazla bilgiye ihtiyacımız var.

Özellikle önemli bir bilgi açığı, astronotların soluyacağı tozun, Mars meteoritlerinde incelediğimiz Mars toprağı, toplu regolit veya kaya malzemesiyle aynı olmamasıdır. Havadaki en ince fraksiyonun boyutu, kimyası ve yüzey reaktivitesi farklılık gösterebilir.

Sonuç olarak akciğerlere ne kadar kolay girdiğini veya akciğerlerden ne kadar kolay temizlendiğini hala anlamamız gerekiyor.