NASA har skapat en karta som visar hur vatten distribueras på Mars. Vattnet är fryst under planeten och en del av det är bara 30 cm (12 tum) djupt. På det djupet behöver astronauter inte en maskin för att komma åt den: bara en spade.
Antika Mars brukade vara varmt och hade vatten som flödade över ytan. Det fanns floder, kratersjöar och till och med hav. Men nu är det mesta av det vattnet borta, och det som finns kvar är fruset. En del av det är vid polerna, men mycket av det ligger under ytan och har varit där länge.
Med planer på att åka till Mars i verk, spelar det roll om resurser finns på den planeten. Och vatten är en viktig resurs. Dess plats kommer att vara en avgörande faktor i framtida uppdrag till den röda planeten. Det kommer att vara utmanande att ta med tillräckligt med vatten till Mars, så att hitta det på plats kommer att vara nyckeln. Den begravda vattenisen kan användas för att dricka, kanske till och med jordbruk, och definitivt för att göra raketbränsle. När människor bygger sin första utpost eller forskningsstation på Mars, behöver den vara nära vatten.
Marsvattenkartan presenteras i en ny artikel publicerad i Geophysical Research Letters. Uppsatsen har titeln "Utbredd grunt vatten is på Mars vid höga och mellersta breddegrader." Huvudförfattaren är Sylvain Piqueux från NASAs Jet Propulsion Laboratory.
Uppdrag till Mars behöver oss resurser som finns tillgängliga där. Det kallas resursutnyttjande på plats (ISRU,) något som NASA är mycket intresserad av. Men för att använda Martianresurser måste vi veta vad som är tillgängligt, var det är, hur mycket av det finns och hur det kan nås . Lyckligtvis ger kretsloppssatelliter mycket av den informationen. Denna nya globala Marsvattenkarta använde data från NASA: s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) och Mars Odyssey orbiter.
”Du skulle inte behöva en grävskopa för att gräva upp denna is. Du kan använda en spade, säger huvudförfattaren Sylvain Piqueux från NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "Vi fortsätter att samla in data om begravd is på Mars och nollar in de bästa platserna för astronauter att landa," sade Piqueux i ett pressmeddelande.
För närvarande ser det ut som att ett stort skår på Mars norra halvklot har gott om vatten bara cirka 30 cm (12 tum) under ytan.
NASA förlitar sig inte bara på satellitdata för att bekräfta förekomsten av underjordisk is. År 2008 fångade Phoenix landaren bilder av is under ytan. Två bilder visar hur en del av det sublimerade under fyra dagar.
Meteorpåverkan har också bekräftat närvaron av underytan. År 2009 släppte NASA MRO-bilder av en 6 meter bred anslagsplats. Den första bilden visar isen och den andra bilden från tre månader senare visar hur det mesta har sublimerat till den tunna Martianatmosfären.
I denna nya studie förlitade författarna sig på tre instrument: Klimat Sounder på MRO och Thermal Emission Imaging System (THEMIS) kamera och Gamma Ray Spectrometer (GRS) på Mars Odyssey. Climate Sounder och THEMIS är båda värmekänsliga instrument och har haft en huvudroll i studien. GRS kan detektera vatten och identifiera element i den Martiska regoliten.
Värmeavkänningen fungerar eftersom is är en mycket effektivare värmeledare än den omgivande Martian regolit. Det betyder att den begravda isen har en mätbar effekt på säsongens temperaturmätningar. Och isdjupet styr effekten av amplituden.
Förutom värmesensande data använde författarna data från GRS på Mars Reconnaissance Orbiter. De korskontrolleras också med radardata som visar underjordiska isavlagringar och med bilder av slagkratrar som visar exponerad is. Isavlagringarna är också "korrelerade med periglaciala drag" som författarna säger i sin tidning.
Varje besättningsuppdrag till Mars måste ta hänsyn till två övergripande krav: vetenskapligt intresse och praktik.
Det finns en mängd platser på Mars som är vetenskapligt intressanta och förtjänar att besöks. Men ett uppdrag med en mänsklig besättning betyder att praktiska överväganden är viktiga. Som det framgår av pressmeddelandet, "De flesta forskare har kommit hem på de nordliga och södra mellanlängdgraderna, som har mer rikligt solljus och varmare temperaturer än polerna. Men det finns en tung preferens för landning på den norra halvklotet, som i allmänhet är lägre i höjden och ger mer atmosfär för att bromsa ett landningsfartyg. " Och nu vet vi att en stor del av den norra halvklotet innehåller rikligt med vattenis, vilket stärker argumentet för att landa ett besättningsuppdrag där.
Denna studie visar att när det gäller Mars norra halvklot, är Arcadia Planitia-regionen ett önskvärt mål. Det finns gott om vattenis där, utbredd och tillgänglig under bara 30 cm regolit. Det området saknar också de mjukare regionerna som är farliga för rymdskepp. Uppgifterna visar att alla rymdskepp som försöker landa i de utbredda mjukare regionerna troligen skulle fastna i det fina dammet.
Denna studie är bara ett steg mot att förstå den begravda vattenisen. Piqueux planerar en mer omfattande studie över flera säsonger för att se hur isen beter sig. Dess tillgänglighet och överflöd kan förändras över tid.
"Ju mer vi letar efter is nära ytan, desto mer hittar vi," sa MRO: s biträdande projektforskare Leslie Tamppari från JPL. "Att observera Mars med flera rymdskepp under åren fortsätter att ge oss nya sätt att upptäcka denna is."
Mer:
- Pressmeddelande: NASAs skattkarta för vattenis på Mars
- Forskningsdokument: Utbredd grunt vatten is på Mars vid höga och mitten av latitud
- Space Magazine: Nya lager vattenis har hittats under Mars 'North Pole
