Ученые из проекта SWIM опубликовали подробную карту ресурсов погребенного льда в северном полушарии Марса. На ней впервые обозначены площади распространения водяного льда в средних широтах, где в будущем планируют разместить марсианскую базу для постоянного проживания людей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy. Цель проекта SWIM (Subsurface Water Ice Mapping) — составить карты потенциальных погребенных ледяных отложений для облегчения выбора мест высадки на Марс. Лед — это критически важный ресурс, который необходим для многих аспектов функционирования марсианской базы — как источник воды для людей и растений, выращиваемых для питания; для производства бытового метанового топлива и воздуха для дыхания. Но самое главное — из водного льда можно получать топливо для обратного путешествия на Землю.
«Взять с собой все топливо, необходимое для полета к Марсу и обратно, в принципе невозможно. Поэтому практически каждый проект марсианской миссии рассматривает использование местных ресурсов в качестве топлива», — приводятся в пресс-релизе Планетологического института США слова ведущего автора статьи Гарета Моргана (Gareth Morgan).
Ученые объединили в своем исследовании наборы данных, полученных с нескольких космических аппаратов НАСА — Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey и Mars Global Surveyor, и обработали их по единому, специально разработанному для этого проекта алгоритму. Новый метод позволил в количественных показателях оценить вероятность образования погребенного льда для различных районов на поверхности Марса. Наибольший интерес для исследователей представляли средние широты северного полушария, где могут в сочетании присутствовать два главных фактора, необходимых для развертывания постоянной базы — достаточное количество солнечного света и значительные ресурсы водяного льда.
«Марс — ледяная планета, и это хорошая новость. Задача состоит в том, чтобы найти лед на широте, подходящей для места высадки человека, — объясняет Морган. — Предыдущие исследования показали, что лед, погребенный на глубине до трех метров от поверхности, должен быть стабильным на широтах выше 50 градусов в каждом полушарии, но эти регионы более холодные и подвержены долгим сезонам продолжительной ночи. В более низких широтах теплее, здесь приемлемая продолжительность ночи и много солнечной радиации для выработки электроэнергии».
Составленная учеными карта плотности льда показывает, что в северном полушарии есть области, где зона современной стабильности льда в средних широтах достаточно широкая. Обнаруженный лед залегает на глубине от нескольких сантиметров до примерно одного километра. Авторы использовали данные пяти независимых методов дистанционного зондирования: нейтронной спектроскопии, термического анализа, радиолокационного анализа поверхности, радиолокационного анализа диэлектрических свойств подповерхностного состава и геоморфологического картирование перигляциальных структур. Правильность своей методологии авторы сверяли с местами свежих ледяных обнажений, недавно обнаруженных космическим кораблем Mars Reconnaissance Orbiter.
«При анализе каждого из этих пяти наборов данных мы пытались выделить свойства геологической среды, которые предоставляют косвенные данные о наличии или отсутствии льда, — отмечает Морган. — Например, мы используем наборы тепловых данных для поиска регионов с высокой подповерхностной тепловой инерцией, совместимой со льдом, в то время как радиолокационный анализ поверхности применялся для отслеживания наличия ледоподобных материалов с низкой плотностью».
Исследователи отмечают, что проект SWIM не ставит своей целью выбор конкретного участка для развертывания базы на Марсе, а только намечает наиболее подходящие для этого области.
