Zdjęcie w tle: NASA

Niezbędne do życia, czyli o wodzie słów kilka

Przy budowaniu Marsjańskiej bazy, podobnie jak każdej innej ludzkiej osady, warto zadbać o dostęp do wody. Nie tylko przyszli osadnicy nie mogliby bez niej przeżyć, ale też byłaby przydatna w praktycznie każdym aspekcie marsjańskiej egzystencji, od agrokultury do produkowania paliwa rakietowego potrzebnego astronautom do powrotu na Ziemię. Przywiezienie wody ze sobą byłoby zbyt kosztowne i ryzykowne, dlatego też NASA od 2015 roku prowadzi badania mające na celu zlokalizowanie złoży lodu na powierzchni czerwonej planety. Prowadzone badania mogą przyczynić się do wielu nowych odkryć – to w pobliżu lodowych złóż mogą kryć się dowody na ewentualne istnienie marsjańskiego życia mikrobiologicznego.

Nowe badanie opublikowane na łamach Nature Astronomy zawiera obszerną mapę przedstawiającą prawdopodobieństwo występowania złóż lodu na północnej półkuli Marsa. Praca została oparta na danych zebranych w ciągu ostatnich 20 lat przez Mars Odyssey, satelitę wysłanego przez NASA, satelitę Mars Reconnaissance Orbiter oraz przez już nieaktywnego Mars Global Surveyor. Jest ona wynikiem projektu SWIM (Subsurface Water Ice Mapping), prowadzonego przez naukowców z Instytutu Nauk Planetarnych w Tucson w stanie Arizona, i zarządzanego przez Jet Propulsion Laboratory NASY.

Następnym celem w eksploracji Marsa przez człowieka jest poszukiwanie śladów życia mikrobiologicznego pod jego powierzchnią – mówi Richard Davis, prowadzący badania mające na celu zbadanie zasobów Czerwonej Planety w przygotowaniu na wysłanie na nią ludzi.

Naukowiec podkreśla również, że zlokalizowanie marsjańskich zasobów lodu jest ważne dla przyszłych misji załogowych. Podczas trwania takich misji przeżycie astronautów będzie w dużej mierze zależało od zasobności tych złóż, ponieważ życie bez wody byłoby niemożliwe.

Gdzie dokładnie wylądować na Czerwonej Planecie?

Najbardziej prawdopodobnym miejscem na znalezienie łatwo dostępnych pokładów lodu jest obszar o podobnych szerokościach geograficzny co Europa i Kanada na Ziemi. Na tym obszarze znajdują się równiny Arcadia Planita i wypełnione lodowcami doliny Deuteronilus Mensae.

Regiony te stanowią „złoty środek” pomiędzy miejscami, w których można znaleźć największe zasoby lodu (bieguny), a miejscami, gdzie jest najcieplej i gdzie dociera największa ilość promieni słonecznych (równik). Północne szerokości geograficzne również zapewniają przyszłym misjom dogodne wzniesienia do lądowania. Im niższe wzniesienie, tym dłużej statek będzie leciał przez atmosferę i zdąży wyhamować przy lądowaniu, wykorzystując opór powietrza. Atmosfera Marsa jest tylko w 1% tak gęsta jak Ziemska, dlatego siły oporu w trakcie lądowania są znacząco mniejsze.

Jednak znalezienie złóż lodu pod marsjańską powierzchnią wcale nie jest takie łatwe. Żaden instrument wykorzystywany w dotychczasowych badaniach nie został skonstruowany specjalnie do tego celu, dlatego też każdy bada inne właściwości, takie jak wysokie stężenie wodoru, czy szybkość zmiany temperatury powierzchni, które mogą wskazywać na obecność złóż.

Zdjęcie wykonane przez Mars Reconnaissance Orbiter przedstawia krater na powierzchni Marsa powstały w wyniku uderzenia meteorytu. Uderzenie poskutkowało odsłonięciem złóż lodu leżących tuż pod powierzchnią planety.

„Pomimo tego, że posiadamy fantastyczne instrumenty badawcze i dane z 20 lat badań, trudno jest nam połączyć te wszystkie zestawy danych w jedną spójną całość, gdyż znacząco różnią się one od siebie” – mówi Gareth Morgan, współprzewodniczący projektu SWIM. „Dlatego właśnie ocenialiśmy prawdopodobieństwo występowania złóż lodowych poprzez analizowanie miejsc, w których większość zestawów danych wskazuje na ich obecność. Jeśli wszystkie 5 zestawów wskazuje na obecność lodu – bingo”.

Jeśli na obecność lodu wskazywałyby tylko 2 zestawy danych, naukowcy próbują ustalić spójność sygnału, oraz z jakiego materiału potencjalnie mógłby on pochodzić. Nawet jeśli poszczególne zestawy danych nie zawsze idealnie zgadzają się, to bardzo często przynajmniej się dopełniają. Na przykład, obecne radary są w stanie wykryć złoża lodu na dużych głębokościach, jednak nie są w stanie zbadać pierwszych 10-15 metrów. Natomiast badający Marsa spektrometr neutronowy na pokładzie jednego z satelitów mierzył stężenie wodoru tylko w najwyższej warstwie gleby. Badania dopełniają również wysokiej jakości zdjęcia satelitarne, takie jak to wykonane przez Mars Reconnaissance Orbiter, ukazujące odsłonięte w wyniku uderzenia meteorytu złoża lodu.

Przyszłe badania

NASA już zastanawia się nad kolejnymi krokami w ustalaniu lokalizacji lodu, tak niezbędnego do życia przyszłych kolonizatorów. Martwe punkty w obecnych danych miałyby zostać uzupełnione przez wysłaną specjalnie w tym celu misję, która skupiłaby się na badaniu radarowym potencjalnie najbardziej odpowiadających przyszłym misjom załogowym obszarów. Dodatkowo dostarczyłaby ona naukowcom informacje o dokładnym składzie marsjańskiej powierzchni, pod którą skrywają się cenne złoża – warstwie składającej się głównie ze skał i pyłu. Pomogłoby to przyszłym kolonizatorom w doborze specjalistycznych narzędzi potrzebnych do przebicia się przez nią.

Lokalizacja pierwszej ludzkiej siedziby musi być zarówno dogodna jeśli chodzi o dostęp do wody, jak i znajdować się w obszarze dobrym do badań na temat ewolucji skalistych planet i życia poza ziemskim środowiskiem. Wiele więc jeszcze odbędzie się badań i debat przed ostatecznym wysłaniem człowieka na Czerwoną Planetę, jednak jednego możemy być pewni – gdyby nie intensywne badania mające zadanie i zlokalizowanie marsjańskich, podpowierzchniowych złóż lodu, odkrywanie przez ludzkość nowych światów musiałoby trochę poczekać.

Autor

Zuzanna Kawalec