La NASA proyecta su misión de astronautas a Marte: el hallazgo clave para el diseño de los trajes espaciales

El rover Perseverance de la NASA detectó en Marte polvo tan pequeño que puede entrar profundamente en los pulmones y, desde allí, llegar a la sangre. El hallazgo surge de mediciones realizadas durante más de 1.645 días marcianos y puede servir para diseñar trajes, viviendas, equipos de limpieza y normas de seguridad para las futuras misiones con astronautas.

Los resultados se publicarán el martes 27 de octubre en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. El trabajo estudió el polvo que se pegó a distintos materiales de trajes espaciales transportados por el vehículo. Allí aparecieron partículas más pequeñas que las detectadas antes en la superficie marciana.

“El polvo ha representado un desafío para la exploración de la superficie desde el programa Apolo”, declaró Lindsay Hays, directora interina de la División de Ciencias Planetarias de la NASA en Washington. “La misión Perseverance está proporcionando a nuestros ingenieros y médicos de vuelo mediciones que pueden utilizar para mejorar nuestros diseños actuales mucho antes de que los primeros astronautas estadounidenses lleguen a Marte”.

Hays señaló que la agencia suele transformar problemas en soluciones y que aprovecha los datos de sus misiones para responder preguntas que van más allá de su objetivo original.

El viento mantiene el polvo marciano en movimiento

El problema del polvo ya era conocido por las misiones Apolo en la Luna. Allí, los granos rayaron las viseras de los cascos, dañaron la parte exterior de los trajes y afectaron sus cierres. Algunos astronautas tuvieron síntomas parecidos a los de una alergia estacional.

En Marte, los granos chocan entre sí por acción del viento. Eso hace que desgasten menos las superficies que el polvo lunar. Sin embargo, el polvo marciano contiene azufre, cloro, hierro y más sílice que el de la Luna. Además, las tormentas regionales y globales mantienen esos granos suspendidos y en circulación en la atmósfera.

Perseverance lleva cinco pequeñas muestras de materiales que podrían usarse en trajes espaciales. Cada una tiene una superficie de 20 milímetros cuadrados. Forman parte de una carta de calibración, una pieza de prueba que ayuda a comprobar el funcionamiento de SHERLOC, un instrumento instalado en el brazo robótico del rover que identifica sustancias mediante luz.

Otra carta de calibración pertenece a PIXL. PIXL es un instrumento que usa rayos X para saber qué elementos químicos hay en una superficie. Incluye una muestra de teflón y otra de vidrio basáltico, un vidrio hecho a partir de basalto (una roca volcánica). El teflón no contiene elementos que PIXL pueda medir directamente. Por eso, cuando el instrumento detecta elementos sobre esa muestra, la señal corresponde al polvo acumulado allí.

El equipo también revisó teflón y vectran en la carta de calibración de SHERLOC. Son materiales usados en trajes espaciales y enviados a Marte para observar cómo responden a las condiciones del planeta.

“La principal misión de Perseverance es buscar indicios de vida microbiana antigua, pero también se diseñó para preparar el terreno para los exploradores humanos”, afirmó Katie Stack Morgan, científica del proyecto en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California. Según explicó, ese trabajo incluye pruebas como MOXIE, un experimento para producir oxígeno a partir de recursos de Marte, el helicóptero Ingenuity y las muestras de materiales para trajes.

PIXL encontró polvo de hasta 100 nanómetros

Antes de esta investigación, las mediciones en Marte habían hallado partículas de hasta unos 3 micrómetros de diámetro. Un micrómetro es una millonésima parte de un metro. PIXL detectó ahora dos grupos aún menores: partículas finas, de menos de 2,5 micrómetros, y partículas ultrafinas, de unos 100 nanómetros. Un nanómetro es mil veces más pequeño que un micrómetro.

Para dimensionarlo, un cabello humano mide cerca de 70 micrómetros de ancho. Las partículas ultrafinas identificadas por PIXL son, por tanto, unas 700 veces más delgadas que un cabello.

La electricidad estática parece explicar por qué cada material atrapa granos de tamaños diferentes. Cuando las partículas chocan en el aire, adquieren una carga eléctrica. Luego, las superficies de las cartas de calibración atraen el polvo. Las partículas más pequeñas siguieron pegadas incluso después de años de perforaciones realizadas por el rover. Los polímeros orgánicos, como el teflón que se usa en la parte exterior de los trajes, retienen con facilidad el polvo fino.

El estudio también mostró que algunos materiales acumulan menos polvo que otros. Esa diferencia puede influir en la elección de telas, capas protectoras y recubrimientos para los trajes y los hábitats donde vivirán los astronautas. Las esclusas de acceso, espacios cerrados que permiten entrar y salir de un traje conectado al exterior del hábitat, y las esclusas de doble cámara podrían reducir la cantidad de polvo que llega a las áreas habitadas.

“La existencia de polvo marciano de este tamaño ultrafino se predijo hace mucho tiempo”, dijo Scott VanBommel, científico del programa Perseverance en la Universidad de Washington en San Luis y autor principal del artículo. “Los cúmulos más grandes, las partículas de polvo marciano, se desprenden con el tiempo. Pero las partículas más pequeñas permanecen, y esas son las que representan el mayor desafío para los sistemas de apoyo humanos”.

En cuanto a su composición, el polvo contiene mucho hierro y azufre, tal como habían indicado misiones anteriores. PIXL también determinó que tiene una mayor presencia de fósforo y encontró señales de sulfato de calcio.

Las partículas pueden llegar a los pulmones y a la sangre

En la Tierra, las partículas de menos de 2,5 micrómetros se relacionan con problemas de salud porque pueden llegar a zonas profundas de los pulmones y pasar al torrente sanguíneo. Estudios sobre partículas ultrafinas, de hasta 100 nanómetros, señalan que también pueden viajar desde la nariz hasta el cerebro a través del nervio olfatorio, el encargado del olfato.

El polvo de Marte está compuesto principalmente por minerales de silicato y contiene sustancias que pueden reaccionar químicamente. Entre ellas están los percloratos, que pueden alterar el funcionamiento de la tiroides, y el hierro reactivo, relacionado con daño en las células. Para los científicos, el riesgo depende de cuánto polvo respire una persona y durante cuánto tiempo esté expuesta.

Estas son las primeras mediciones realizadas directamente en Marte de partículas finas y ultrafinas. Los datos pueden ayudar a establecer cuánta exposición al polvo sería aceptable dentro de los hábitats, qué prácticas serían seguras y cómo retirar el material durante las misiones humanas.

La NASA ya ensaya formas de enfrentar el polvo fuera de la Tierra, tanto en instalaciones terrestres como en misiones a la Luna que sirven de preparación para los viajes a Marte. En marzo de 2025, la agencia probó un escudo electrodinámico contra el polvo que usa campos eléctricos para quitar regolito lunar —polvo y fragmentos de roca de la superficie de la Luna— de vidrios y radiadores térmicos.

El dispositivo fue desarrollado en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Florida, y viajó a la Luna en Blue Ghost 1, una misión de Firefly Aerospace. A la vez, ingenieros del Centro Espacial Johnson de la NASA, en Houston, usan cámaras de vacío y un simulador de regolito lunar en la Instalación de Desarrollo y Pruebas Lunares. Allí prueban partes de trajes, mecanismos y una herramienta portátil que usa electricidad estática para apartar el polvo antes de las misiones Artemis a la superficie lunar.