NASA毅力號實測:火星惡劣環境如何摧毀太空衣?
美國航太總署(NASA)的毅力號探測車不僅在火星上尋找遠古生命跡象,更肩負一項關鍵任務——測試未來太空人在紅色星球執行任務時所需的防護裝備。歷經四年火星極端環境的考驗,科學家正分析這些特殊材質樣本在強烈輻射、極端低溫與腐蝕性粉塵下的變化。
2021年登陸火星的毅力號,其機械臂末端的SHERLOC儀器搭載了五組太空衣材質樣本。這些僅2公分見方的測試片包含:聚碳酸酯製的頭盔面罩、用於太空手套掌部的防割材質Vectran、兩種具防塵特性的鐵氟龍塗層,以及由防火材質Nomex、防水透氣膜Gore-Tex與防彈纖維克維拉組成的Ortho-Fabric複合布料。
火星堪稱太陽系最嚴苛的環境之一。NASA休士頓詹森太空中心的行星科學家馬克·弗里斯解釋:「這裡的惡劣條件包括攝氏零下數十度的低溫、會黏附在裝置上的細微塵埃,以及遍佈地表的有毒過氯酸鹽。」更棘手的是缺乏磁場保護的強烈紫外線輻射,其強度相當於地球表面的250倍。
倫敦自然史博物館材料科學家喬比·拉澤爾·霍利斯指出:「測試資料顯示,Vectran材質在探測車登陸後200天內就出現明顯劣化,這就像塑膠庭院傢俱長期曝曬後脆化的過程,但在火星上惡化速度更快。」研究團隊特別關注這些材質的強度與柔韌性衰減程度,因為這將直接影響太空衣的氣密性與防護功能。
目前科學家正比對火星實測資料與地球模擬實驗結果。NASA工程師在特殊艙室中重現火星大氣成分、低壓環境與紫外線強度,透過拉伸測試等方式評估材質極限。這些研究成果將直接應用於阿提米絲計畫的下一代太空衣設計,為未來載人火星任務奠定關鍵基礎。
作為NASA「月球到火星」戰略的重要環節,毅力號持續在傑澤羅隕石坑進行探勘。這處遠古湖泊遺址不僅是尋找微生物化石的理想地點,其地質特徵也可能為太空人提供天然輻射庇護所。探測車採集的巖芯樣本,將透過與歐洲太空總署合作的「火星樣本返回計劃」送回地球,讓人類更全面掌握這顆紅色星球的奧秘。