Новая статья, опубликованная в Geophysical Research Letters, поможет, предоставив карту водяного льда, который, как полагают, составляет всего лишь дюйм (2.5 см) ниже поверхности.
Водяной лед станет ключевым фактором при выборе места для посадки. Имея мало места на борту космического корабля, любые миссии человека на Марс должны будут собирать то, что уже доступно для питьевой воды и производства ракетного топлива.
НАСА называет эту концепцию «использование ресурсов на месте», и это важный фактор при выборе мест посадки человека на Марсе. Спутники на орбите Марса играют важную роль в помощи ученым в определении лучших мест для строительства первой марсианской исследовательской станции.
Авторы новой статьи используют данные двух из этих космических аппаратов, орбитального аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) и орбитального аппарата Mars Odyssey, чтобы определить местонахождение водяного льда, который потенциально может быть в пределах досягаемости астронавтов на Красной планете.
"Вам не понадобится экскаватор, чтобы выкопать этот лед.
Вы могли бы использовать лопату ", – сказал ведущий автор статьи Сильвен Пикё из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. «Мы продолжаем собирать данные о погребенном льду на Марсе, выбирая лучшие места для приземления астронавтов."
Захороненное сокровище на Марсе
Жидкая вода не может продержаться в разреженном воздухе Марса; при таком низком давлении воздуха он испаряется из твердого вещества в газ при контакте с атмосферой.
Марсианский водяной лед скрыт под землей в средних широтах планеты.
Эти области около полюсов были изучены спускаемым аппаратом НАСА Phoenix, который очищал лед, и MRO, который сделал много снимков из космоса ударов метеоров, раскопавших этот лед. Чтобы найти лед, который астронавты могли бы легко выкопать, авторы исследования использовали два термочувствительных инструмента: Mars Climate Sounder MRO и камеру THEMIS на Mars Odyssey.
Зачем использовать термочувствительные инструменты при поиске льда? Погребенный водяной лед изменяет температуру поверхности Марса. Авторы исследования сопоставили температуры, указывающие на наличие льда, с другими данными, такими как резервуары льда, обнаруженные радаром или увиденные после столкновений с метеоритами. Также были полезны данные гамма-спектрометра Odyssey, который специально разработан для картирования отложений водяного льда.
Как и ожидалось, все эти данные свидетельствуют о скоплении водяного льда на марсианских полюсах и в средних широтах. Но карта показывает особенно мелкие залежи, которые будущие специалисты по планированию миссий могут захотеть изучить дальше.
Выбор посадочной площадки
Хотя на Марсе есть много мест, которые хотели бы посетить ученые, лишь немногие из них могут стать практическими площадками для приземления космонавтов. Большинство ученых остановились на северных и южных средних широтах, где больше солнечного света и более высокие температуры, чем на полюсах. Но есть сильное предпочтение приземляться в северном полушарии, которое, как правило, ниже по высоте и дает больше атмосферы для замедления приземляющегося космического корабля.
Большая часть региона под названием Arcadia Planitia – самая заманчивая цель в северном полушарии. Карта показывает много синего и фиолетового в этой области, что представляет собой водяной лед менее чем на 30 сантиметров ниже поверхности; теплые цвета глубиной более двух футов (60 сантиметров).
Распространяющиеся черные зоны на карте обозначают области, где приземляющийся космический корабль может превратиться в мелкую пыль.
Что дальше?
Piqueux планирует комплексную кампанию по продолжению изучения погребенного льда в разные сезоны, наблюдая за тем, как со временем меняется изобилие этого ресурса.
Чем больше мы ищем приповерхностный лед, тем больше находим », – сказал заместитель научного сотрудника проекта MRO Лесли Тамппари из JPL. "Наблюдения за Марсом с помощью нескольких космических аппаратов на протяжении многих лет продолжают предоставлять нам новые способы открытия этого льда."
Лаборатория реактивного движения управляет миссиями MRO и Mars Odyssey для Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне. Lockheed Martin Space в Денвере построила оба орбитальных аппарата. Лаборатория реактивного движения построила и эксплуатирует прибор Mars Climate Sounder. THEMIS был построен и управляется Государственным университетом Аризоны в Темпе.
Гамма-спектрометр был построен и эксплуатируется Аризонским университетом в Тусоне.