Ученые создали карты расположения подземного льда на Марсе

Исследователи из Института планетных наук в США создали глобальные карты расположения подземного льда на Марсе и оценили шансы его нахождения. Поиск водных ресурсов в умеренных широтах имеет критическое значение для подготовки будущих пилотируемых миссий. Об этом сообщает портал TechInsider.

Сублимация льда на планете. В две тысячи восьмом году посадочный модуль NASA Phoenix продемонстрировал процесс сублимации марсианского льда. С помощью механической руки аппарат раскопал небольшую траншею в северных широтах и обнажил светлые комья. На фотографиях, сделанных с интервалом в несколько дней, было видно, как найденные куски исчезают, испаряясь в тонкую атмосферу без перехода в жидкое состояние.

Планирование пилотируемых экспедиций на Марс требует тщательного учета местных ресурсов, среди которых водяной лед является основным. Вода необходима не только для жизнеобеспечения экипажа, но и для производства ракетного топлива непосредственно на месте. Это позволяет значительно снизить массу груза, отправляемого с Земли.

Основные запасы марсианского льда сосредоточены в полярных шапках, однако условия там слишком суровы для оборудования и людей. Умеренные и экваториальные широты более предпочтительны для посадки, но из-за крайне низкого атмосферного давления открытый лед на поверхности быстро сублимирует, превращаясь в газ. Поэтому колонистам придется извлекать лед из-под слоя грунта.

В проекте SWIM ученые объединили тепловые данные орбитальных аппаратов, чтобы «заглянуть» сквозь верхний слой (один метр) марсианской почвы. Разная скорость нагрева и охлаждения песчаных и ледяных слоев позволяет точно определять структуру недр. Анализ нескольких независимых температурных моделей помог выделить наиболее перспективные районы. Зоны, где методы дают противоречивые результаты, указывают на необходимость отправки дополнительных исследовательских роботов. Работа была опубликована в журнале Planetary Science Journal.

Ученые подчеркивают важность поиска доступного льда: «Извлеченный из-под поверхности водяной лед можно перерабатывать в гидразин. Его можно использовать в качестве ракетного топлива для обратного полета на Землю. Производство топлива из марсианского льда — это один из способов использования местных ресурсов, который может значительно снизить массу и стоимость пилотируемой миссии».

От оценок к точной статистике

Главным достижением новой работы стало внедрение строгой математической статистики для оценки точности карт. Если ранее карты лишь отражали степень уверенности ученых на основе совпадения различных методов, то теперь исследователи вычисляют реальную вероятность наличия льда в конкретной точке. Например, вместо общего вывода о возможном присутствии ресурса, планировщики миссий получают строгую оценку: вероятность найти лед — шестьдесят четыре процента.

Современные инструменты (инфракрасные датчики) просвечивают грунты только до глубины одного метра, а низкочастотные радары видят структуры глубже пяти метров. Промежуточный слой от одного до пяти метров остается наименее изученным, поэтому для окончательных выводов потребуются новые высокочастотные радары.