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毅力号首度在火星实测太空衣沾附微尘,超细颗粒恐成载人任务健康隐忧

2026-10-31 寰宇科学

美国太空总署(NASA)的“毅力号”(Perseverance)火星车在进行长达1,645个火星日(Martiandays)的观测后,首次在火星表面 实地测量到附著于太空衣材质样本上的“细微”(fine)与“超细微”(ultrafine)尘埃颗粒。相关研究成果在10月27日发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS),将为未来载人火星任务的太空衣与栖地设计、除尘程序及太空人健康标准提供关键资料。

自阿波罗计划以来,尘埃便是太空人在星球表面探测的大敌,例如月球尘埃曾刮伤太空人的面罩并损坏密封结构。火星尘埃虽因风蚀 碰撞而较月尘圆滑,但富含硫、氯、铁与矽,且会随全球性尘暴在空中持续循环。毅力号利用机械臂上的PIXL(行星岩石化学X射线仪) 与SHERLOC等仪器,对铁氟龙(Teflon)与玄武质玻璃等太空衣布料进行精密分析。结果发现,除了小于2.5微米的细微颗粒外,还侦测到直径仅约100纳米的超细微颗粒(比人类头发细约700倍)。

黄色圆圈标示了毅力号火星车上用于探测有机物和化学物质的SHERLOC仪器的校准目标的位置。右侧是校准目标的特写。(Source:NASA)

研究显示,静电是导致微尘附著于特定材质主因。较大的尘埃块虽会随时间脱落,但最细小的微粒却能长年紧贴于太空衣外层常见的 有机聚合物上。在地球上,小于2.5微米的微粒能深入肺部并进入血液;超细微颗粒甚至可沿嗅觉神经从鼻腔直达大脑。火星尘埃富含高 过氯酸盐与活性铁,可能干扰甲状腺功能并引发细胞损伤,对未来太空人构成潜在健康风险。

幸运的是,研究也指出部分材质较不易积尘,这将为未来太空衣涂层与“门式太空衣”(suitport)等设计提供指引,减少微尘进入 太空人的生活区域。NASA目前正通过地面设施与阿提米丝(Artemis)月球任务,测试电动除尘罩与静电防尘工具,全力为未来的载人火 星探测奠定安全基础。