Ao longo de mais de 1.645 dias marcianos, o rover Perseverance, da NASA, mediu partículas finas e ultrafinas de poeira marciana que ficaram presas a amostras de materiais de trajes espaciais transportadas a bordo do rover. Algumas são pequenas o bastante para penetrar nos pulmões e entrar na corrente sanguínea. Os resultados serão publicados na terça-feira, 27 de outubro, no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences e podem orientar o projeto de trajes espaciais e habitats, os procedimentos de remoção de poeira e os padrões de saúde da tripulação em futuras missões da NASA a Marte.
“A NASA tem um longo histórico de transformar desafios em soluções viáveis e de encontrar maneiras criativas de usar os dados disponíveis para responder a perguntas que vão além daquelas para as quais foram originalmente coletados”, disse Lindsay Hays, diretora interina da Divisão de Ciência Planetária na sede da NASA, em Washington. “A poeira é um desafio para a exploração da superfície desde o programa Apollo. O Perseverance está fornecendo a nossos engenheiros e médicos de voo medições que podem ser usadas para aprimorar os projetos atuais muito antes da chegada dos primeiros astronautas americanos a Marte.”
A poeira lunar arranhou viseiras, deteriorou as camadas externas dos trajes espaciais e danificou as vedações durante as missões Apollo da NASA. Alguns membros da tripulação relataram sintomas semelhantes aos da febre do feno.
Arredondados por colisões com outras partículas impulsionadas pelo vento, os grãos de poeira em Marte são menos abrasivos que os da Lua. Também são enriquecidos em enxofre, cloro e ferro, e contêm mais sílica que a poeira lunar. Tempestades de poeira regionais e globais em Marte também podem manter os grãos em circulação por toda a atmosfera.
O rover transporta um conjunto de cinco amostras de material de traje espacial. Os fragmentos , cada um com 20 milímetros de lado, fazem parte de um alvo de calibração usado para testar as configurações do SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals), um instrumento instalado no braço robótico do Perseverance. O alvo de calibração de outro instrumento que forneceu as medições de poeira, chamado PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), contém uma amostra de Teflon e outra de vidro basáltico.
Como o Teflon não contém elementos que o PIXL possa detectar diretamente, qualquer sinal de elementos captado pelo espectrômetro de raios X nessa amostra vem da poeira depositada sobre ela.
A equipe também analisou fragmentos de Teflon e Vectran — dois materiais usados em trajes espaciais — no alvo de calibração do SHERLOC. A NASA enviou os fragmentos a Marte para estudar como os materiais dos trajes espaciais resistem na superfície do planeta.
“A principal tarefa do Perseverance é procurar sinais de vida microbiana antiga, mas a missão também foi projetada para ajudar a preparar a exploração humana. Esse esforço inclui demonstrações tecnológicas como o MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) e o Ingenuity , além das amostras de trajes espaciais”, disse Katie Stack Morgan, cientista do projeto Perseverance no Jet Propulsion Laboratory da NASA, no sul da Califórnia.
Finas e ultrafinas
Embora medições anteriores em Marte tenham conseguido identificar partículas de poeira com cerca de 3 micrômetros de diâmetro, o PIXL detectou duas categorias de partículas ainda menores: partículas finas com menos de 2,5 micrômetros (um fio de cabelo humano tem cerca de 70 micrômetros de largura) e partículas ultrafinas com cerca de 100 nanômetros (aproximadamente 700 vezes mais finas que um fio de cabelo humano). As partículas nas amostras de Teflon do alvo do PIXL e de Vectran do fragmento do SHERLOC tinham, em média, cerca de 2 micrômetros. Nas amostras de vidro basáltico do PIXL e de Teflon do SHERLOC, os tamanhos das partículas de poeira chegavam a cerca de 100 a 300 nanômetros.
A eletricidade estática parece determinar quais partículas de poeira ficam presas a cada superfície. Os grãos de poeira se carregam eletricamente ao colidir no ar, e diferentes materiais do alvo de calibração atraem grãos de tamanhos diferentes. As partículas mais finas permaneceram aderidas após anos de deslocamentos e perfurações. Polímeros orgânicos, como o Teflon da amostra de traje espacial do SHERLOC, são comuns nas camadas externas dos trajes, e os resultados mostram que eles acumulam poeira fina com facilidade.
O estudo também constatou que alguns materiais retêm menos poeira que outros, o que pode orientar futuras escolhas de materiais e revestimentos protetores para trajes espaciais e habitats. Projetos como portas de acesso aos trajes , que permitem aos astronautas entrar em um traje acoplado à parte externa de um habitat, e câmaras de ar com dois compartimentos poderiam reduzir a quantidade de poeira que entra nos alojamentos dos astronautas.
“A existência de poeira marciana com essas dimensões ultrafinas é prevista há muito tempo, e o PIXL nos deu a oportunidade de medi-la diretamente em Marte”, disse Scott VanBommel, cientista do Perseverance na Washington University em St. Louis e autor principal do artigo. “Os aglomerados maiores, os ‘coelhinhos’ de poeira marciana, se soltam com o tempo. Mas as partículas menores permanecem, e são elas que representam o maior desafio para os sistemas de suporte à vida humana.”
Em termos químicos, a poeira corresponde à composição rica em ferro e enxofre medida por missões anteriores. O instrumento PIXL também constatou que a poeira é enriquecida em fósforo e detectou indícios de sulfato de cálcio.
Proteção das tripulações
Na Terra, partículas suspensas no ar com menos de 2,5 micrômetros (ou seja, partículas finas) estão associadas a vários efeitos negativos para a saúde, pois podem penetrar profundamente nos pulmões e entrar na corrente sanguínea. Estudos mostram que partículas ultrafinas (com até 100 nanômetros) podem ir da cavidade nasal até o cérebro pelo nervo olfatório.
A poeira marciana é composta predominantemente por minerais de silicato e contém compostos quimicamente reativos, incluindo percloratos, que podem prejudicar o funcionamento da tireoide, e ferro reativo, que causa danos celulares. Os cientistas acreditam que os riscos à saúde provocados pela poeira de Marte dependem da quantidade de poeira e do tempo de exposição.
Os resultados do PIXL são as primeiras medições in situ de partículas finas e ultrafinas em Marte. Essa pesquisa pode contribuir para iniciativas mais amplas de aperfeiçoamento dos limites de exposição à poeira em ambientes fechados para astronautas, desenvolvimento de hábitos seguros e definição de métodos para remover a poeira durante a exploração de Marte.
A NASA já está trabalhando em soluções para os riscos da poeira extraterrestre, usando instalações de testes terrestres e missões lunares como campos de prova para futuros exploradores de Marte. Em março de 2025, a agência testou um Electrodynamic Dust Shield , que usou campos elétricos para remover o regolito lunar de superfícies de vidro e radiadores térmicos na Lua. Desenvolvido no Kennedy Space Center da NASA, na Flórida, o dispositivo pousou na Lua a bordo da missão Blue Ghost Mission 1, da Firefly Aerospace. No Johnson Space Center da NASA, em Houston, engenheiros da Lunar Development and Test Facility usam câmaras de vácuo e simulante de regolito lunar para testar componentes e mecanismos de trajes espaciais, além de uma ferramenta portátil de mitigação eletrostática da poeira lunar, em preparação para as missões Artemis à superfície lunar.
Mais sobre o Perseverance
Administrado pela Caltech em nome da NASA, o JPL construiu o rover Perseverance e gerencia suas operações como parte do portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA, sob a direção da Science Mission Directorate da agência. O JPL da NASA também construiu o PIXL e o SHERLOC.
Para saber mais sobre o Perseverance, acesse:
https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance
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