NASA погодило з вченими програму картування водяного льоду, який неглибоко залягає під поверхнею водяного льоду на північній півкулі Марса. Проект отримав назву SWIM (Subsurface Ice Water Mapping - картування підповерхневого водяного льоду). Для його виконання будуть використовуватися різні дані декількох космічних апаратів, які вивчають планету з орбіти. Про ініціативу пише прес-служба Планетологічного інституту США, інформує Ukr.Media.
Атмосферний тиск на поверхні Марса становить приблизно 1/170 від земного, через що довготривале існування рідкої води на ньому неможливе - вода повинна або випаруватися, або замерзнути. У графічному вигляді ця властивість води представляється на фазовій діаграмі: на ній показані рівноважні стани фаз води, і при такому низькому тиску рідкої фази немає ні за якої температурі. Тим не менш, багато даних вказують на наявність значних покладів льоду на відносно невеликій глибині під поверхнею Марса.
Передбачувані колоністи на Марсі повинні будуть використовувати максимально доступну кількість місцевих ресурсів, і вода може стати одним з найважливіших. Однак для цього необхідно скласти карту на наявність потенційних джерел. Цю задачу за замовленням NASA вирішують Натаніел Путзіг (Nathaniel Putzig) і Гарет Морган (Gareth Morgan) з Планетологічного інституту США. Вони працюють над проектом SWIM, який продовжує пілотний проект з картування льоду на Рівнині Аркадія.
«Водяний лід буде винятково важливим ресурсом для людей-дослідників на Марсі, причому не тільки для підтримання життя, але і для отримання палива для живлення устаткування і заправки ракет, які доставлять їх на Землю, - говорить Путзіг. - Карти властивостей та наявності потенційних джерел води допоможуть визначити місця, де людям створювати перші станції на Марсі».
Завданням проекту SWIM є використання супутникових даних для отримання карт покладів води в середніх широтах північної півкулі Марса. Комбінація всієї інформації, тобто радарних, термальних даних, а також фотографій і вимірювань нейтронних спектрометрів, дозволить отримати ймовірність знаходження льоду і розділити його на поверхневі шари не глибше 5 метрів і більш глибші.
Вчені відзначають, що наявні дані не дозволять виявити всю воду, оскільки вони обмежені за просторовим дозволом і визначенням глибини. Зібрана приладами інформація дозволяє досліджувати чотири шари: безпосередню поверхню (кілька мікрон) за допомогою зображень і вимірювань висоти, аж до глибини в один метр термічними і нейтронними спектрометрами, до глибин в п'ять метрів за допомогою відбитих радіохвиль радарів і між 20 і 100 метрами за допомогою відбиття радіохвиль від підповерхневих шарів. Вказівки на наявність льоду можуть бути знайдені на будь-якій з цих глибин, однак крім тимчасово викинутого в результаті падіння тіл з космосу льоду, у досліджуваній області широт від 0 до 60 градусів на поверхні не очікується його присутності.
Інтерпретація спостережних даних і отримання результуючої ймовірності є складним і неоднозначним завданням. Для збільшення впевненості в отриманих оцінках автори придумали рівняння SWIM, на створення якого надихнуло рівняння Дрейка про кількість цивілізацій в галактиці. У рівняння SWIM входять ймовірності наявності води в даному місці згідно різних методів вимірювання. Ці ймовірності приймають значення від -1 до +1, тобто від несумісності з наявністю води до погодження з ним.
CI = ( CN + CT + CG + CRS + CRD ) / 5
Крім Рівнини Аркадія, в рамках SWIM буде також вивчено ще три великі регіони в північній півкулі. Результати будуть зведені в єдину карту, створення якої буде завершено в квітні 2019 року.
У минулому році вчені знайшли свідчення існування великої кількості води у вигляді озера, але на глибині близько 1,5 кілометрів під полярною шапкою. Дослідження показують, що його існування має забезпечуватися додатковим джерелом тепла, наприклад, вулканічною активністю.
