Za buduće ljudske misije na Mars vodeni led nije samo znanstvena zanimljivost. Ako je dovoljno blizu površini, mogao bi se koristiti za opskrbu vodom, proizvodnju kisika i dobivanje pogonskih goriva. Problem je što se led ne nalazi jednako lako posvuda, a postojeće karte još ne daju jednako pouzdane odgovore za svaku lokaciju.
Dva nova rada tima SWIM, projekta za kartiranje podzemnog vodenog leda na Marsu, pokušavaju taj problem riješiti preciznije. Znanstvenici su usporedili više neovisnih karata i prvi put statistički procijenili kolika je vjerojatnost da bi se na određenome mjestu doista pronašao led.
Led je najdostupniji ondje gdje… ljudi najteže mogu sletjeti
Marsovi polarni krajevi bogati su ledom, ali nisu prvi izbor za ljudska slijetanja. Buduće misije vjerojatnije će ciljati umjerenije geografske širine, gdje su uvjeti povoljniji za rad solarnih sustava i ljudske posade.
Upravo ondje raste nesigurnost. Led u blizini polova može se nalaziti svega nekoliko centimetara ispod površine, što je pokazala NASA-ina sonda Phoenix. U srednjim geografskim širinama led je vjerojatno zatrpan dubljim slojem prašine i regolita.
Na većem dijelu Marsove površine izloženi led ne bi dugo opstao. Zbog vrlo rijetke atmosfere postupno bi sublimirao, odnosno izravno prelazio iz čvrstog u plinovito stanje. Zato su za buduće misije najzanimljivija područja u kojima je led zaštićen slojem tla, ali i dalje dovoljno plitko da mu se može pristupiti.
Temperatura otkriva što se krije ispod tla
Tim je koristio toplinske podatke instrumenata TES na letjelici Mars Global Surveyor i MCS na orbiteru Mars Reconnaissance Orbiter. Oni ne snimaju led izravno, nego mjere kako se površina Marsa zagrijava danju i hladi noću, kao i tijekom promjene godišnjih doba.
Taj toplinski odgovor ovisi o materijalu ispod površine. Sloj suhog pijeska iznad leda mijenja temperaturu drukčije od čistog pijeska, prašine ili stijene. Iz takvih razlika znanstvenici mogu procijeniti postoji li led i na kojoj bi se dubini mogao nalaziti.
No rezultat ovisi o mnogo pretpostavki: o instrumentu koji je korišten, modelu tla, količini prašine u atmosferi i načinu na koji se obrađuju podaci. Zbog toga jedna karta sama po sebi nije dovoljna.
Autori su usporedili tri neovisna pristupa kartiranju. Ondje gdje se karte podudaraju, sigurnost je veća. Ondje gdje daju različite rezultate, led je i dalje moguć, ali lokacija zahtijeva dodatna mjerenja prije nego što postane ozbiljan kandidat za ljudsku misiju.
Karta sada daje i vjerojatnost
Drugi rad uvodi statistički pristup. Umjesto općenite oznake da su orbitalni podaci “u skladu s prisutnošću leda”, karta sada može dati procjenu vjerojatnosti pronalaska leda na određenoj lokaciji.
To je važna razlika. Ako jedna metoda ukazuje na led, a dvije ga ne potvrđuju, takvo mjesto nije jednako pouzdano kao područje u kojem se svi podaci podudaraju. Autori kao primjer navode da bi se za pojedinu točku mogla izračunati, primjerice, 64-postotna vjerojatnost pronalaska leda.
Takve karte nisu konačan odgovor ni zamjena za slijetanje robota i bušenje tla. One služe za određivanje područja u kojima bi buduće misije trebale tražiti dodatne potvrde, te za izbjegavanje lokacija na kojima bi se ljudska posada mogla osloniti na resurs koji u stvarnosti ne postoji.
Najveća praznina nalazi se između jednog i pet metara dubine
Toplinski podaci kojima se služio SWIM najosjetljiviji su na prvih približno metar tla. Orbitalni radari mogu otkrivati veće naslage leda na dubinama većim od pet metara.
Između tih dviju dubina ostaje slabo istražen pojas od jednog do pet metara. Upravo bi ondje mogao biti dio leda najzanimljivijeg za buduće ljudske misije: dovoljno zaštićen od uvjeta na površini, a ipak bliže i dostupnije od dubokih ledenih naslaga.
Znanstvenici zato ističu potrebu za radarom više frekvencije, prilagođenim otkrivanju plitkog leda. Do tada će nove karte biti najbolji raspoloživi vodič, ali ne i jamstvo da će buduća bušilica na odabranoj lokaciji doista naići na vodeni led.
