Вероятность нахождения воды на Марсе

На каком месте Марса стоит приземлиться, если вода должна находиться под вами? Этот вопрос не лишен смысла. Лед, извлеченный из подповерхностных слоев Марса, не только является питьевой водой, но и источником кислорода, а также сырьем для производства топлива на поверхности, что значительно снижает массу всей миссии. Создание топлива на месте позволяет избежать необходимости транспортировки его с Земли, что является ключевым аспектом для осуществления пилотируемых миссий.

К сожалению, география не на нашей стороне, так как Марс хранит свои запасы льда на полюсах, где солнечные панели практически бесполезны из-за низкого положения солнца. Экватор, где должны находиться астронавты, лишен льда. Атмосфера на Марсе так разряжена, что поверхностный лед не тает, а просто исчезает, сублимируя прямо в атмосферу. Наземный зонд NASA Phoenix зафиксировал исчезновение льда, который был выкопан на высоких широтах. Вблизи экватора, чем глубже вы копаете, тем меньше шансов найти лед.

Лед в "траншее Додо-Голдилакс" зонда Phoenix, сфотографированный в июне 2008 года. Глыбы внизу просто сублимировались. Соль так не могла бы исчезнуть, и поэтому мы поняли, что это была вода (Кредит: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University)

Поэтому внимание ученых сосредоточено на средних широтах, где карты о состоянии льда были наименее надежными. Два исследования из Planetary Science Journal, проведенные Ханной Сайзмор и Самуэлем Курвилем из Института планетарных наук, рассматривают эту проблему с разных сторон. Оба исследования опираются на проект SWIM, который косвенно определяет наличие подземного льда, наблюдая за тем, как поверхность нагревается и остывает. Песок над льдом удерживает тепло иначе, чем песок над пылью. Термальные инструменты, установленные на Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter, фиксируют эти изменения в течение многих лет.

Клинообразная яма на средних широтах Марса. Эрозия прорезала поверхность и открыла окно на подземный ледяной слой (Кредит: NASA/JPL-Caltech/UA/USGS)

Вклад Сайзмор заключается в том, что она перестала доверять единственному показанию какого-либо инструмента. Разные инструменты, модели и степень запыленности атмосферы искажают результаты, поэтому ее команда сравнила три независимые карты и изучила, где они совпадают. Широкое согласие между картами внушает доверие. Разногласия, напротив, могут быть более полезными, поскольку они указывают на участки, которые мы понимаем меньше всего, что делает их отличными местами для отправки роботов, но плохими для пилотируемых миссий.

Курвиль в своем исследовании делает более тонкое и, возможно, более важное замечание. Он переводит уверенность в вероятность. "Две техники нашли лед здесь, а одна — нет" — это заявление о наших методах. "Существует 64-процентная вероятность наличия льда в этом месте" — это уже утверждение о самом Марсе, и именно такие данные могут быть использованы планировщиками миссий.

Однако есть одно существенное ограничение: все эти данные касаются лишь верхнего метра грунта. Радары могут исследовать глубины свыше пяти метров. Однако в диапазоне от одного до пяти метров, который реалистично могут исследовать астронавты, существует пробел, который не покрывается ни одним из текущих инструментов, и для его закрытия требуется высокочастотный радар, который еще не использовался в полетах. До тех пор, пока такой инструмент не будет создан, это будет лучшая карта водных ресурсов на Марсе, которую мы имеем.