El simulante de regolito marciano (o simulante de suelo marciano ) es un material terrestre que se utiliza para simular las propiedades químicas y mecánicas del regolito marciano para investigaciones, experimentos y pruebas de prototipos de actividades relacionadas con el regolito marciano, como la mitigación del polvo de los equipos de transporte, sistemas avanzados de soporte vital y utilización de recursos in situ .
Después de que los módulos de aterrizaje Viking y el rover Mars Pathfinder aterrizaran en Marte, los instrumentos a bordo se utilizaron para determinar las propiedades del suelo marciano en los lugares de aterrizaje. Los estudios de las propiedades del suelo marciano llevaron al desarrollo del simulador de regolito marciano JSC Mars-1 en el Centro Espacial Johnson de la NASA en 1998. [2] [3] Contenía tefra palagonítica con una fracción de tamaño de partícula de menos de 1 milímetro. La tefra palagonítica, que es ceniza volcánica vítrea alterada a baja temperatura, se extrajo de una cantera en el cono de ceniza Pu'u Nene . Los estudios del cono, que se encuentra entre Mauna Loa y Mauna Kea en Hawái , indican que la tefra es un análogo espectral cercano a las regiones brillantes de Marte. [4]
Cuando se agotó el suministro original de JSC Mars-1, hubo necesidad de material adicional. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA contrató a Orbital Technologies Corporation para suministrar 16 toneladas métricas de simuladores lunares y marcianos. La empresa también puso a disposición de otras partes interesadas ocho toneladas adicionales de simulador marciano. [5] [6] Sin embargo, a partir de 2017, JSC Mars-1A ya no está disponible.
Después de molerlo para reducir el tamaño de sus partículas, JSC Mars-1A puede geopolimerizarse en soluciones alcalinas formando un material sólido. Las pruebas muestran que la resistencia máxima a la compresión y a la flexión del geopolímero "marciano" es comparable a la de los ladrillos de arcilla comunes. [7]
MMS o Mojave Mars Simulant fue desarrollado en 2007 para abordar algunos problemas con JSC Mars-1. Si bien JSC Mars-1 simuló el color del regolito marciano, tuvo un desempeño deficiente en muchas cualidades, incluidas sus tendencias higroscópicas : había sufrido una erosión que atrae agua, lo que lo hace más parecido a la arcilla . MMS, sin embargo, era higroscópicamente inerte debido a la erosión mínima y la forma en que fue triturado, lo que le permitió simular mejor esa característica del regolito marciano, entre otras. MMS se encontró naturalmente como rocas enteras en una formación volcánica cerca de la ciudad de Boron, California , en el desierto occidental de Mojave . Después de triturarlas, las arenas de basalto se procesaron y clasificaron en tamaños particulares, MMS grueso y MMS fino. El polvo MMS consiste en partículas de basalto más pequeñas que coinciden con la distribución del tamaño de partícula del polvo marciano . Un evento volcánico separado creó ceniza de color rojo que se extrae y tritura para crear ceniza MMS. [3]
MGS-1 o Mars Global Simulant se desarrolló a partir de 2018 como el primer simulador de regolito marciano mineralógicamente preciso. [8] Se basa en el suelo Rocknest en el cráter Gale en Marte que ha sido analizado extensamente por el rover Curiosity de la NASA . MGS-1 se produce mezclando minerales puros en proporciones precisas, con una distribución de tamaño de partícula realista. El simulador está disponible en el Exolith Lab sin fines de lucro [9] en la Universidad de Florida Central . MGS-1 no incluye percloratos de forma predeterminada, por lo que no se puede utilizar para probar los efectos de ese aspecto del regolito marciano. [8] [10] Sin embargo, los usuarios finales pueden agregarle sales de perclorato u otras especies de superóxido al material.
La exposición a los simuladores de regolito puede suponer algunos riesgos para la salud debido a las partículas finas y la presencia de sílice cristalina. JSC Mars-1A presenta un ligero riesgo por inhalación y contacto con los ojos, ya que puede causar irritación en los ojos y el tracto respiratorio . Se han realizado investigaciones sobre la toxicidad de los simuladores para las células corporales. Se considera que JSC MARS-1 tiene una citotoxicidad dependiente de la dosis . Por lo tanto, se recomienda tomar precauciones para minimizar la exposición al polvo fino en aplicaciones de ingeniería a gran escala. [12]
Aunque los percloratos fueron descubiertos en Marte en 2008 por el módulo de aterrizaje Phoenix , ninguno de los simuladores los incluye . Esto reduce el riesgo para la salud que suponen los simuladores en comparación con el suelo marciano real . Los primeros simuladores fueron anteriores a este descubrimiento, pero el simulador más reciente, MGS-1, todavía no los incluye. [8]
Un estudio de la UCSD demostró que el regolito marciano podría formarse por sí solo en ladrillos muy fuertes, con la aplicación de presión. [13] [14]