Amikor egy emberes Mars-küldetés terveit szövögetjük, az egyik legégetőbb kérdés nem az, hogy van-e víz a vörös bolygón, hanem hogy pontosan hol érdemes leszállni ahhoz, hogy az a lábunk alatt legyen. A felszín alól kinyert jég ugyanis nem csupán ivóvízként szolgálhat, de oxigén forrása is, és ami még fontosabb, alapanyagot biztosít a hazafelé vezető út üzemanyagának helyben történő előállításához. Ezt a koncepciót nevezik a bolygókutatók in situ erőforrás-hasznosításnak, és ez jelenti a különbséget egy kivitelezhető, valamint egy lehetetlenül drága küldetés között, ahol minden gramm hajtóanyagot a Földről kellene magunkkal cipelni.
A Mars geográfiája azonban nem a mi oldalunkon áll. A bolygó a jégkészleteinek döntő többségét a sarkvidékeken rejtegeti, pontosan ott, ahol a Nap alig emelkedik a horizont fölé, és a napelemek hatékonysága szinte a nullával egyenlő. Az űrhajósok számára ideális célpont az egyenlítői régió lenne, ám ott a jég már évmilliókkal ezelőtt eltűnt. A marsi légkör olyan ritka, hogy a felszíni jég nem is olvad meg, hanem közvetlenül szublimál, vagyis gázzá alakulva távozik a légkörbe – ezt a drámai folyamatot a NASA Phoenix leszállóegysége nagy felbontású felvételeken is dokumentálta, amikor a sarki területen kiásott jégdarabok szó szerint elpárologtak a kamera előtt.
Minél közelebb megyünk tehát az egyenlítőhöz, annál mélyebbre kell ásnunk az esetleges vízjégért. A figyelem így óhatatlanul a közepes szélességi körök felé fordul, ám pontosan ezek azok a területek, ahol a rendelkezésre álló térképek a legkevésbé bizonyultak megbízhatónak. Két friss tanulmány, amely a Planetary Science Journal folyóiratban jelent meg, épp ezt a problémát járja körbe alaposan.
A bizonytalanság természete a jégtérképeken
Hanna Sizemore és Samuel Courville, a Planetary Science Institute kutatói két különböző, ám egymást kiválóan kiegészítő szemszögből vizsgálták a kérdést. Mindkét munka a SWIM projekt adataira támaszkodik, amely közvetett módon, a talaj hőtani viselkedésének megfigyelésével próbálja azonosítani a felszín alatti jeget. A módszer alapelve egyszerű: a homokkal és porral kevert jégrétegek teljesen másképp tárolják és sugározzák vissza a hőt, mint a száraz, jégmentes üledék. Ezt a hőmérsékleti mintázatot a Mars Global Surveyor és a Mars Reconnaissance Orbiter műszerei évek óta rögzítik, követve a napi és évszakos ingadozásokat.
Sizemore csapata forradalmi megközelítést alkalmazott azzal, hogy nem bízott meg egyetlen műszer vagy modell abszolút igazságában. Munkájuk során három, egymástól függetlenül készített jégeloszlási térképet hasonlítottak össze, és azt vizsgálták, hogy azok hol mutatnak egybehangzó eredményt. Az összhang természetesen megnyugtató, ám a kutatás igazi értékét a nézeteltérések zónái adják. Ezek a területek pontosan azokat a foltokat jelölik ki, ahol a felszín alatti viszonyokat a legkevésbé értjük – ideális célpontok egy robotküldetés számára, de rendkívül kockázatos helyszínek egy emberes leszállóegység fogadására.
Courville tanulmánya ezzel szemben egy még elegánsabb és gyakorlati szempontból jelentősebb átalakítást hajtott végre. Munkája során a tudományos módszerekbe vetett bizalmat közvetlenül statisztikai valószínűséggé konvertálta. Óriási különbség van aközött, hogy azt mondjuk, „két technika jeget jelzett itt, egy pedig nem”, és aközött, hogy kijelentjük: „ezen a ponton 64 százalék az esély a jég jelenlétére”. Ez utóbbi egy olyan kemény számadat, amellyel egy küldetéstervező mérnök már valóban tud dolgozni, hiszen kézzelfogható kockázatelemzést tesz lehetővé.
A feltérképezetlen mélység kihívása
Van azonban egy hatalmas bökkenő, ami az összes eddigi eredményt beárnyékolja. A jelenleg alkalmazott összes termikus mérési technika csupán a felszín alatti első egy méter réteg feltérképezésére alkalmas. A talajradarok a spektrum másik végén, az öt méternél mélyebben fekvő struktúrákat képesek detektálni. A valóságban egy emberes misszió legénysége éppen az egy és öt méter közötti tartományban kezdene el ásni, hogy biztonságos mennyiségű jéghez jusson, ez a sáv azonban jelenleg egy hatalmas észlelési vakfoltban helyezkedik el.
Ezt a kritikus mélységtartományt egyetlen ma elérhető marsi műszer sem fedi le, ami komoly stratégiai dilemma elé állítja a tervezőket. A szakértők egyöntetű véleménye szerint a hézag betöméséhez egy nagyfrekvenciás radart kellene a vörös bolygóra juttatni, egy olyan eszközt, amilyet még soha senki nem épített és nem repített Mars körüli pályára. Amíg ez a technológiai ugrás nem következik be, a tudományos közösségnek be kell érnie azzal a víztérképpel, amit a jelenlegi korlátozott eszközökkel sikerült összeállítani.
Ez a térkép nem tökéletes, de jelenleg a legjobb amivel rendelkezünk. Sizemore és Courville munkája rávilágított arra, hogy a sikerhez nem elég tudni, hol van jég – azt is pontosan kell ismernünk, hogy milyen mélységben és milyen bizonyossággal számíthatunk rá. A Mars meghódításának következő nagy lépése így talán nem is egy újabb landolóegység lesz, hanem egy olyan innovatív radartechnológia kifejlesztése, amely végre bepillantást enged a bolygó felszínének legígéretesebb, ám eddig láthatatlan rétegébe.
© : NASA/JPL-Caltech/UA/USGS)
Forrás: Universetoday.com
