未来的火星探索者面临尘土飞扬的挑战

数量有限的小型火星营地可能会导致这颗红色星球的大规模殖民。

将宇航员送上火星将带来一系列健康风险，从辐射淋浴到纯粹的无聊。最大的威胁之一是覆盖地球的超细尘埃。问题是，研究人员从来没有任何粉末状砂砾的样本可供研究，所以他们不知道它的确切行为或对健康的影响。

火星上两次巨大的沙尘暴提醒科学家未来火星探险家面临的威胁。

其中一个令人担忧的问题是：宇航员可能会从简单的四处走动中获得真正的乐趣。

当载人任务到达火星时，这是乔治·W·布什总统为美国国家航空航天局设定的目标，灰尘可能会覆盖静电喷漆等设备，使宇航服中的电子设备短路，甚至会摧毁飞船，阻止宇航员回家。同时，吸入这些微小颗粒物将对健康产生目前未知的潜在影响。

一个令人震惊的问题

新泽西州普林斯顿市国家海洋和大气管理局的行星科学家约翰·威尔逊说：“火星表面的尘埃可能是地球的50倍。”由于超细尘埃存在于极其稀薄干燥的大气中，Wilson和其他科学家认为这会带来一些独特的问题。

俄亥俄州克利夫兰NASA格伦研究中心的物理学家杰弗里·兰迪斯说：“如果你走过、捡起或只是触摸灰尘，它就会收集电荷并粘在你身上。我们已经在火星车的轮子上看到过这种情况。”“当风吹过并分离电荷时，事情变得更加有趣。”

兰迪斯解释说，宇航员就像一个行走的电场，会吸引更多的灰尘到宇航服上。这种理论现象被称为摩擦电效应，类似于冬天在地毯上行走时产生的电流，当时空气非常干燥，无法很好地吸收静电。

“当你走路的时候，你会把地毯上的电子刮到你的身体里。当你伸手去够门把手时，这些电子会跳跃并产生电弧，”他说。他解释说，除非采取预防措施，否则火星表面任务中的这种电击可能会损坏宇航服或着陆器上的敏感电子设备。

兰迪斯说：“非常精细的针头可以帮助将积累的电荷泄漏到大气中，这就是两辆火星探测漫游者上的电荷。”“然而，对于人类探险家来说，这是一个材料科学问题。西装必须用导电性差的材料设计，因为电荷不容易堆积。”

不要吸气

在对火星景观进行科学探索后，宇航员将不得不担心灰尘会污染他们宝贵的栖息地。

加利福尼亚州美国航空航天局艾姆斯研究中心的病理学家Russell Kerschmann正在为未来的月球任务研究矿物尘埃对人类健康的影响，他认为火星尘埃的精细度和未知的化学成分可能很危险。

Kerschmann说，“如果灰尘颗粒太大，它们就不会深入肺部”，大多数肺部疾病和病症都起源于肺部。尽管如此，在引力只有地球引力的38%的情况下，如果粒子足够小，灰尘可能会在生活空间停留更长时间，并更深入地进入宇航员的肺部。

Kerschmann指出，火星尘埃的一个好处是，数十亿年的风蚀很可能将尘埃颗粒打磨到了毒性最小的水平。

他说：“尘粒风化程度越高，其形状就越球形，毒性就越小。”Kerschmann认为月球尘埃是光谱的另一端：它的尘埃颗粒是锯齿状的，由陨石撞击形成的玻璃状坚硬物，由于没有月风，所以一点也没有风化。

Kerschmann说：“有证据表明，人们对月球尘埃过敏。接触过月球尘埃的宇航员和地勤人员抱怨说，他们对月球尘埃感到过敏。”

至于火星尘埃对人类的最终威胁，Kerschmann对火星任务的保真度充满信心。即使这种灰尘具有化学毒性，他认为工程师们也会足够聪明来解决这个问题。

他说：“就未来的任务而言，它不应该成为一个阻碍。”

灰尘擦洗

一旦宇航员经受住了火星鼻窦感染的考验，并收集到了关于这颗红色星球的大量信息，他们就需要安全返回家园。美国国家航空航天局火星项目首席科学家大卫·贝蒂表示，这一步骤可能是载人任务成功的最危险步骤，因为火星上的沙尘暴在短短几周内就席卷了地球，并持续了几个月。

贝蒂说：“关于是否有可能在风暴中从表面发射，人们进行了很多讨论，但我们的科学家只是不确定它的影响。”

然而，比蒂认为，火星稀薄的大气层密度不到地球大气层密度的1%，不应该产生重大影响。

他说：“火星风速约为每秒10至15米（33至50英里/小时），但没有太多质量移动。”然而，比蒂说，如果沙尘暴确实阻止了离开，那么被困在火星栖息地几个月将是一个真正的问题。

他说：“它还可以压缩一个敏感的窗口，以便返回地球。”

请给我样品

Beaty和其他火星科学家坚信，返回完整的火星砂砾样本对未来载人任务的成功至关重要。

比蒂说：“我们对火星尘埃的研究还没有像我们希望的那样多，这是因为我们没有样本。”他说，宇宙飞船和其他航天器已经返回了宝贵的信息，但还需要更多的信息。

Beaty说：“火星尘埃会导致腐蚀吗？这是一个悬而未决的问题。”“我们不知道它是由什么制成的，我们需要知道，以优化载人火星任务的安全性、性能和成本。”