Mapeo de la nieve en Marte que podría apoyar futuras misiones

Durante las últimas dos décadas, los planes para ir a Marte o regresar a la Luna para una estadía más prolongada se han ido alejando gradualmente de la ciencia ficción a escenarios de «qué pasaría si» a algo así como una planificación real. Esos proyectos incluyen la obtención de agua de los depósitos de hielo locales. Esta agua ayudará a sostener a los astronautas mientras se quedan, reduciendo el peso que necesitamos para movernos de la órbita de la Tierra. Pero también podría ser a través del hidrógeno, que ayuda al astronauta a calentar su viaje de regreso a la Tierra.

Esto significa que queremos aterrizar donde hay agua. En la luna, esto se refiere a enfocarse en los polos lunares, donde los cráteres profundos forman sombras permanentes que pueden contener hielo a temperaturas constantes. En Marte, la situación es mucho más complicada. En respuesta a algunos fondos piloto de la NASA, se creó un equipo de científicos Proyecto SWIMM, Para analizar datos, para un mapa de hielo de agua superficial de Marte. El proyecto ahora ha publicado un informe de progreso que muestra una gran cantidad de depósitos de nieve en las áreas donde queremos aterrizar.

Sin postes, por favor

Si el hielo de agua en la luna es estable o no está determinado enteramente por la exposición a la luz solar. Mientras el sol nunca sea visible en un lugar, la nieve puede sobrevivir. Marte es considerablemente más complejo, una atmósfera que distribuye el calor y hace que las temperaturas sean muy moderadas, y oscilaciones orbitales que aseguran cambios estacionales de temperatura.

Marte tiene hielo polar, pero el número de estos depósitos varía según las estaciones (y contiene una gran cantidad de dióxido de carbono congelado). Más lejos de los polos, hay un área donde la temperatura permite que el hielo de agua permanezca constante, donde debe formarse. Pero alejarnos de los polos significa más frío y menos energía solar para cualquier dispositivo fotovoltaico que podamos traer con nosotros. Idealmente, sería bueno encontrar algo de hielo en las áreas templadas, y algunos informes han sugerido su hábitat.

El equipo de SWIM decidió adoptar un enfoque más integral, utilizando datos de varios instrumentos para tratar de establecer el nivel de confianza en la presencia de agua. Para ello, el equipo desarrolló su propio sistema de puntuación de hielo.

Esa información proviene de varios instrumentos que tenemos en órbita sobre Marte. Estos incluyen el contador de neutrones (los neutrones se dispersan de manera diferente en el hielo que en la roca) y dos tipos de radar que registran la presencia y profundidad de los depósitos de hielo. Además, el agua conduce mal el calor, por lo que las mediciones del flujo de calor indicarán su presencia. Finalmente, al compararlos con las características glaciares de la Tierra, podemos inferir la existencia de capas de hielo a partir de fotografías del paisaje.

-1 (la nieve no es muy posible) a 1 (la nieve es casi segura) Los autores crearon una escala para cada una de estas cinco medidas. Luego promediaron cinco y obtuvieron una puntuación general por la posible presencia de nieve. Esto permitió que algunos métodos compensaran las deficiencias de otros. Por ejemplo, la dispersión de neutrones es muy sensible, pero puede evitarse con una capa de polvo de menos de medio metro de espesor. El radar es menos sensible, pero puede captar más material debajo de la superficie.

De acuerdo con la técnica promedio de los investigadores, tener una lectura decisiva producirá una puntuación de 0.2 si todos los demás métodos son ambiguos. Una puntuación de 0,5 indica la presencia de agua al menos tres veces.

Dirígete al norte, pero no demasiado al norte

El primer estudio del hemisferio norte de Marte en la latitud desde el ecuador hasta 60. Un área pequeña no está incluida en el eje este-oeste, pero de lo contrario, el suelo incluye la mayoría de las áreas que razonablemente esperaríamos aterrizar. Además del atractivo, el área también tiene llanuras abiertas con terreno adecuado para dejar caer cualquier cosa fuera de órbita.

Hasta cierto punto, los datos corresponden a lo que ya sospechamos. El modelo de perfiles de temperatura ha identificado las áreas del norte dentro de esta región como nieve de apoyo, y las mediciones aumentarán a medida que se dirija hacia el norte. Un estudio de algunas de las áreas identificadas por el proyecto de mapeo muestra que el daño a esa área tiende a revelar hielo (los 13 impactos vistos por el investigador estaban dentro de un píxel de un área que puede contener hielo). Finalmente, algunas de las áreas identificadas por el mapa son similares a las ya descritas como indicando geográficamente la historia de un glaciar.

Pero el hallazgo clave es que solo en términos de modelos de temperatura, hay más áreas nevadas al sur de lo que predijimos. Aproximadamente a 350 grados al norte del ecuador de Marte, había áreas con una puntuación superior a 0,5, dentro de zonas relativamente templadas de Marte (en comparación, aquí es donde se ve Marruecos en la Tierra). Una de las señales más fuertes está en la llamada área Arcadia Planitia, Un área muy plana cubierta por erupciones volcánicas recientes.

El equipo se trasladará a continuación al hemisferio sur. Eso seria importante. Si bien sería genial tener un sitio potencial en las latitudes de Marte, cualquier aterrizaje allí se centrará en la cuestión científica de explorar esa área. Tener varios sitios confiables le dará la oportunidad de elegir en función de algo más allá de la disponibilidad de agua.

Astronomía natural, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-020-01290-z (Acerca de los DOI).