By 
Якщо люди колись ступлять на Марс, їм потрібно спочатку вирушити туди, де є крига. Одна проблема: екіпажі астронавтів не мають розкоші дзвонити на стійку реєстрації готелю, щоб отримати таку гостинність Марса. Триває робота, щоб з’ясувати, де і на якій глибині на Червоній планеті існує лід, який можна видобути. Лід не тільки є ключовим інгредієнтом для підтримки перебування людей у цьому далекому світі, але й лід корисний для науки, зокрема для пошуку життя на Марсі.
Планетарна еволюція
«Лід, звичайно, корисний для досліджень людини як питна вода або як ракетне паливо. Його можна розділити на кисень і водень і використовувати як паливо, щоб дістатися додому», — сказав Ісаак Сміт, доцент Йоркського університету в Торонто, Онтаріо. і науковий співробітник Інституту планетарних наук у Сполучених Штатах.
«Легкий доступ до льоду на Марсі означав би економію мільярдів доларів для людських місій, які могли б заощадити їхню подорож і заощадити багато запусків і велику масу», — сказав Сміт Space.com.
Сміт та інші вчені також піклуються про лід, тому що можна багато дізнатися про теперішній і минулий клімат Марса. Така інформація може бути отримана з аналізу того, де зараз знаходиться лід, наскільки глибоко він залягає, чи є в ньому шари та які інші домішки присутні. Дізнатися про це допоможе краще зрозуміти планетарну еволюцію, сказав Сміт.
Чіткі докази
«Ми вже знаємо, що на Марсі є лід і що він розподілений по всій планеті. Полярні шапки видно із Землі, і ми бачимо чіткі докази існування льоду у вигляді льодовиків або від ударів метеоритів, які оголюють похований лід», — зазначив Сміт. поза.
Вимірюючи розподіл цього льоду, товщину та домішки, вчені можуть скласти набагато кращу історію з меншою кількістю дірок за останні кілька сотень мільйонів років історії Марса, додав Сміт.
«Нам не вистачає багато інформації про лід, який знаходиться просто під поверхнею і готовий до спостереження», — сказав Сміт.
Дрібний лід
Дослідження людини частково зумовлені потребами в енергії, зокрема сонячній. Посадка у високих широтах означала б легкий доступ до льоду, але потім буде півроку темряви, сказав Сміт. (Рік на Марсі становить приблизно 687 земних днів.)
«Якщо людям потрібна постійна станція або навіть така, якою могли б керувати роботи до прибуття людей, — сказав Сміт, — тоді їм потрібне сонячне світло щодня, і якомога більше. Через це ми хочемо знати, наскільки близько до екватор, який ми можемо отримати, і все ще мати доступний лід».
Лід, похований на глибині понад 30 футів (9 метрів) або покритий гігантськими валунами, може бути недоступним за допомогою технології, яку астронавти можуть тягнути на Марс.
«Отже, ми шукаємо неглибокий лід, доступний за допомогою лопат або бульдозерів у низьких широтах», — сказав Сміт. «Нарешті, ми хочемо використовувати лід, який знаходиться в безпечній зоні приземлення далеко від крутих схилів або високих висот, тому необхідний глобальний пошук».
Холодне плече для картографа льоду
Але завдання здійснити огляд Марса, скажімо так, лежить на тонкому льоду. Місія International Mars Ice Mapper (I-MIM) була в бюджеті NASA на 2022 фінансовий рік, але була вилучена наступного року. Це зняло вітер із вітрил дослідників, які прагнули точно визначити крижані ресурси на Марсі. Наразі I-MIM знаходиться в режимі утримання. Але за лаштунками триває робота, щоб зробити поштовх для його відновлення, сказав Сміт.
Представники Канадського космічного агентства та NASA продовжують обговорювати I-MIM за участю Японського агентства аерокосмічних досліджень та італійської Agenzia Spaziale Italiana.
Сміт сказав, що відчуває натяк на оптимізм щодо того, що все може просунутися. «Усі агентства хочуть, щоб це спрацювало, але участь NASA здається критично важливою для успіху, тому це може залежати від того, який внесок може зробити NASA», — сказав він.
Близько до екватора
«Ви справді хочете зрозуміти, де цей лід», — сказав Рік Девіс, помічник директора з науки та досліджень Управління наукових місій NASA. За його словами, також необхідно охарактеризувати цей лід, що дозволить потенційно видобувати воду. Увага приділяється картографуванню водяного льоду в «зоні розвідки» — середніх і низьких широтах, де людські місії є життєздатними.
«Наша похибка у визначенні місця знаходження льоду величезна. Немає жодного способу гарантувати екіпажу, що вони справді бурять лід, якщо ви не підете далеко на північ від Марса», — сказав Девіс.
«Ви хочете бути якомога ближче до екватора, де є надійні поклади льоду», — додав він. «Це, мабуть, єдина річ, яку вам справді потрібно знати, перш ніж намагатися відправити людей».
Девіс сказав, що наука про лід, можливо, є наступним рубежем для роботи на Марсі, оскільки керни льоду дають дослідникам короткий знімок історії. За його словами, збіг для науки про льоду — кліматичної геології та астробіології, а також використання ресурсів на Марсі — дуже важливий.
«Зростає визнання того, що коли люди йдуть, буріння льоду є дуже корисним використанням астронавтів. Це бурове обладнання виграє від того, що людина в циклі, вибираючи керн у лід і доставляючи керни назад на Землю», — сказав Девіс.
Теплий прийом реліктового льодовика
У березні 2023 року під час 54-ї наукової конференції про Місяць і планети, яка проходила в Вудлендсі, штат Техас, було оголошено про відкриття реліктового льодовика поблизу екватора Марса. Це знахідка є важливою, оскільки означає, що водяний лід був присутній у деяких поверхневих місцях поблизу екватора навіть нещодавно і може все ще бути присутнім на невеликих глибинах сьогодні, сказав Паскаль Лі, планетолог з SETI (Пошук позаземного розуму). Інститут та Інститут Марса.
Лі є провідним автором дослідження, яке зосередилося на розкопках реліктового льодовика.
«Важливо врахувати дві речі, — сказав Лі Space.com. — Хоча ми ще не виявили там лід, він все ще може бути присутнім, лише закопаним на невеликій глибині, оскільки соляні шари можуть бути ізоляційними та захисними. Марсіанське реліктове місце льодовика, ми дивимось на поверхневу кору (сульфатних) солей, які все ще можуть захищати лід льодовика під собою».
Цей сценарій існує на Землі, додав Лі, у соляних рівнинах Альтіплано , високогірного плато. Він згадав місце в Лагуна Колорада в Болівії, де стародавні крижані острови збереглися під поверхневими відкладеннями (карбонатних) солей.
«Виняткова захисна ковдра, яку можуть запропонувати соляні відкладення, зазвичай не враховується в моделях того, як водяний лід може вижити на Марсі. Моделі передбачають, що водяний лід буде зникати з невеликих глибин на низьких широтах у загальних типах ґрунтів», — сказав Лі. «Але якщо ви маєте справу з поверхневими матеріалами з винятковими ізоляційними властивостями, такими як соляні кірки, водяний лід може, в принципі, вижити протягом геологічних часових масштабів навіть на екваторі Марса».
Чистий лід
Ще один момент полягає в тому, що, якщо водяний лід все ще присутній на місці реліктового льодовика Марса, це може бути відносно чистий лід порівняно з наземним льодом, виявленим в інших місцях Марса, сказав Лі, у тому числі у високих широтах, де лід, як правило, тісно змішаний усередині реголіт.
«Льодовики утворюються з випадання снігу, тому водяний лід у льодовику за своєю природою є відносно чистим», — сказав Лі. «З часом домішки змішуються, і солі, що покривають льодовик, також можуть просочитися, але загалом ви матимете справу з масивним водяним льодом, який вимагає незначної обробки під час вилучення, особливо тому, що льодовик відносно молодий».
Однак приповерхневий лід у вищих широтах на Марсі, як правило, буде важче видобути та переробити в чисту чисту воду, додав він.
Comments