Los datos de polvo de Perseverance: qué se adhiere a los materiales de trajes en Marte

Perseverance ha medido directamente granos de polvo marciano de apenas unos 100 nanómetros. Esos granos se adhirieron a piezas de calibración que llevan años a bordo del rover. Según la NASA, el rover midió polvo fino y ultrafino durante 1645 días marcianos, incluidas partículas lo bastante pequeñas como para penetrar en los pulmones y pasar al torrente sanguíneo. El trabajo se publicará en Proceedings of the National Academy of Sciences el 27 de octubre. Este artículo se basa en el comunicado de la NASA y en resúmenes de congresos anteriores del mismo equipo. No pude acceder al artículo de PNAS, por lo que no se abordan los detalles más finos de su método ni de sus estadísticas.

Los datos no son una simulación del desgaste de un traje. Son una prueba de exposición pasiva y accidental: el polvo se depositó sobre una placa vertical y sobre muestras de tejido, y permaneció allí durante la conducción y la perforación. Eso los hace útiles para el diseño, pero también limita lo que pueden mostrar.

01Un sensor de polvo hecho con un disco en blanco

La medición clave procede de PIXL, el espectrómetro de fluorescencia de rayos X instalado en el brazo del rover. Su blanco de calibración incluye una muestra de teflón y otra de vidrio basáltico. La pieza útil es el disco de teflón. El PTFE está compuesto de carbono y flúor y, como el equipo ha escrito en resúmenes de congresos, no contiene elementos que PIXL pueda detectar directamente mediante XRF, de modo que analizarlo en Marte equivale, en esencia, a evaluar directamente el polvo. Un resumen anterior insiste en lo mismo: salvo las líneas del ánodo de rodio, los rayos X característicos de los espectros del PTFE se deben en la práctica al polvo acumulado.

Así, un componente concebido para confirmar que la fuente y el detector de rayos X funcionan se convirtió en un colector de polvo con un fondo en blanco conocido. El equipo ha tratado el polvo como una capa delgada. En palabras del resumen, una muestra delgada limita el análisis a la excitación por el flujo incidente de rayos X únicamente. El resumen señala además que las señales de polvo delgado sobre un sustrato invisible a la XRF se sesgan hacia elementos de baja energía y bajo número atómico. Cualquier estimación de volumen o espesor debe corregir ese sesgo. Los resúmenes no indican cómo lo resuelve el artículo definitivo.

El segundo flujo de datos procede de SHERLOC, el instrumento de espectroscopía Raman y fluorescencia. Su blanco de calibración lleva materiales de trajes a propósito. La fila inferior contiene una pieza de visor de casco de policarbonato, Vectran (un tejido resistente a cortes para la palma de los guantes), Ortho-Fabric y dos tipos de teflón. El artículo analizó las muestras de teflón y de Vectran. Según la NASA, las muestras se enviaron para estudiar cómo resisten los materiales de los trajes espaciales en la superficie del planeta. El equipo de SHERLOC no se propuso en un principio construir un experimento de materiales para trajes. Un miembro del equipo explicó que primero querían una referencia de teflón y materiales con buenas señales Raman, y que el papel como materiales de trajes surgió a partir de ahí.

02Qué dicen los números

Las mediciones anteriores en Marte solo resolvían el polvo hasta unos 3 micrómetros. PIXL distinguió dos categorías más pequeñas: partículas finas, de menos de 2,5 micrómetros, y partículas ultrafinas, de en torno a 100 nanómetros. La NASA ofrece esta comparación: un cabello humano mide unos 70 µm de ancho, de modo que un grano de 100 nm es unas 700 veces más delgado.

El tamaño de grano dependió de la superficie, como muestra la tabla.

Las partículas sobre el teflón de PIXL y sobre el Vectran de SHERLOC tuvieron una media de unos 2 micrómetros, mientras que el vidrio basáltico de PIXL y el teflón de SHERLOC retuvieron polvo de hasta 100 a 300 nanómetros aproximadamente. Por tanto, el mismo polímero sin recubrir retuvo poblaciones muy distintas según dónde estuviera y qué instrumento lo observara. El comunicado no lo explica, y el artículo completo podría hacerlo.

La composición coincide con la del polvo rico en hierro y azufre de misiones anteriores. PIXL también encontró un enriquecimiento en fósforo e indicios de sulfato de calcio. Un resumen del equipo para una conferencia sobre Marte de 2024 ya apuntaba a un enriquecimiento en fósforo y a efectos electrostáticos en el blanco de calibración. El artículo de PNAS parece basarse en ese trabajo.

03La electrostática determina qué se adhiere

El mecanismo central es electrostático. La NASA afirma que la electricidad estática parece determinar qué tamaños de polvo se adhieren a qué superficie: los granos se cargan al chocar en el aire y los distintos materiales del blanco de calibración atraen tamaños diferentes. De ello se derivan dos consecuencias.

• Persistencia. Las partículas más finas permanecieron adheridas tras años de conducción y perforación. El autor principal, Scott VanBommel, de Washington University in St. Louis, dijo que los grumos más grandes se desprenden con el tiempo, mientras que los granos más pequeños permanecen. Los calificó como el reto más difícil para los sistemas de soporte humano.
• Vulnerabilidad de los polímeros. Según la NASA, los polímeros orgánicos como la muestra de teflón de SHERLOC son habituales en las capas exteriores de los trajes y recogen con facilidad el polvo fino. Esto importa porque el teflón suele elegirse por sus propiedades antiadherentes y repelentes del polvo. El resultado demuestra que una baja adhesión a granos grandes no garantiza una baja adhesión a granos submicrométricos.

El estudio también halló que algunos materiales retienen menos polvo que otros. La NASA lo presenta como una base para elegir materiales y recubrimientos protectores para trajes y hábitats. El comunicado no ofrece ninguna clasificación ni cifras cuantitativas de retención, por lo que los ingenieros necesitarán las tablas del artículo.

04Por qué el polvo de Marte plantea un problema distinto del lunar

El planteamiento de la NASA parte del programa Apolo, cuando el polvo lunar rayó visores, degradó las capas exteriores de los trajes y dañó juntas. El polvo marciano es diferente. Las colisiones impulsadas por el viento han redondeado sus granos, por lo que son menos abrasivos que los lunares. El polvo marciano también es más rico en azufre, cloro y hierro, y contiene más sílice. Las tormentas regionales y globales lo mantienen en circulación.

Esto cambia las prioridades de diseño. La abrasión y el desgaste mecánico importan menos en Marte. La exposición respiratoria y química importa más. En la Tierra, el material particulado de menos de 2,5 µm se asocia a efectos sobre la salud porque llega hasta lo más profundo de los pulmones y al torrente sanguíneo. Los estudios han demostrado que las partículas ultrafinas pueden viajar desde la cavidad nasal hasta el cerebro a lo largo del nervio olfatorio. El polvo marciano son sobre todo minerales silicatados y contiene compuestos reactivos como los percloratos, que pueden alterar la función tiroidea, y hierro reactivo, que induce daño celular. La NASA indica que los científicos creen que el riesgo depende de la dosis y del tiempo de exposición. Por eso las distribuciones de tamaño medidas alimentan directamente los límites de exposición en interiores.

05De la medición a la mitigación, y lo que aún no está probado

La NASA menciona varias vías de mitigación que se derivan de estos resultados. Los suitports, que permiten a los astronautas entrar en un traje acoplado al exterior de un hábitat, y las esclusas de doble cámara podrían reducir la cantidad de polvo que entra en las zonas habitables. La investigación también podría servir de base para los límites de exposición, las rutinas de manejo del polvo y los métodos de eliminación.

La eliminación activa del polvo se está probando en la Luna. En marzo de 2025, un escudo electrodinámico contra el polvo (Electrodynamic Dust Shield) del Centro Espacial Kennedy voló en la misión Blue Ghost Mission 1 de Firefly. Usó campos eléctricos para retirar regolito de superficies de vidrio y de radiadores térmicos. En el Centro Espacial Johnson, los ingenieros emplean cámaras de vacío y simulante lunar para probar componentes de trajes y una herramienta electrostática manual de mitigación del polvo con vistas a Artemis. En este caso, la electrostática es a la vez la causa de la adhesión y una posible forma de eliminar el polvo. Estos datos no establecen si ese enfoque funciona con granos marcianos de 100 nm a las presiones de Marte.

Conviene exponer con claridad los límites del conjunto de datos:

• Las muestras son pequeñas, pasivas y están montadas sobre un rover. No se flexionan ni se someten a abrasión, y no intervienen presión de traje ni juntas.
• La exposición corresponde a la historia de un único emplazamiento. Abarca el cráter Jezero y los episodios de levantamiento de polvo a lo largo del recorrido.
• Los datos muestran tamaño y adhesión. No aportan toxicidad, y el comunicado no da umbrales de exposición.
• Las clasificaciones de materiales requieren confirmación en laboratorio con polvo análogo de Marte en condiciones representativas de humedad, carga y presión.

Aun así, son las primeras mediciones in situ de partículas finas y ultrafinas en Marte. Dan a quienes diseñan trajes y hábitats un rango de tamaños medido y un mecanismo con el que contrastar sus diseños antes de que llegue ninguna tripulación. Katie Stack Morgan, científica del proyecto Perseverance en el JPL, señaló que las muestras de tejido de traje espacial forman parte de la preparación de la misión para la exploración humana. Los próximos pasos son los datos material por material del artículo y las pruebas de laboratorio que reproduzcan las condiciones electrostáticas que los originan.