Die NASA hat eine Karte erstellt, die zeigt, wie sich Wasser auf dem Mars verteilt. Das Wasser ist unter der Oberfläche des Planeten gefroren und ein Teil davon ist nur 30 cm tief. In dieser Tiefe benötigen Astronauten keine Maschine, um darauf zuzugreifen: nur eine Schaufel.
Der alte Mars war früher warm und hatte Wasser, das über seine Oberfläche floss. Es gab Flüsse, Kraterseen und sogar Ozeane. Aber jetzt ist das meiste Wasser weg und was übrig bleibt, ist gefroren. Einiges davon ist an den Polen, aber ein Großteil davon befindet sich unter der Oberfläche und ist schon lange dort.
Mit den Plänen, in Arbeit zum Mars zu gehen, ist es wichtig, wo sich Ressourcen auf diesem Planeten befinden. Und Wasser ist eine Hauptressource. Sein Standort wird eine Determinante für zukünftige Missionen auf dem roten Planeten sein. Es wird schwierig sein, genügend Wasser zum Mars zu transportieren, daher ist es wichtig, es vor Ort zu finden. Das vergrabene Wassereis kann zum Trinken, vielleicht sogar für die Landwirtschaft und definitiv zur Herstellung von Raketentreibstoff verwendet werden. Wenn Menschen ihren ersten Außenposten oder ihre erste Forschungsstation auf dem Mars bauen, muss er sich in der Nähe von Wasser befinden.
Die Mars-Wasserkarte wird in einem neuen Artikel vorgestellt, der in Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde. Das Papier trägt den Titel „Weit verbreitetes Flachwassereis auf dem Mars in hohen und mittleren Breiten“. Der Hauptautor ist Sylvain Piqueux vom Jet Propulsion Laboratory der NASA.
Missionen zum Mars benötigen für uns Ressourcen, die dort verfügbar sind. Das nennt man In-situ-Ressourcennutzung (ISRU), woran die NASA sehr interessiert ist. Um jedoch die Ressourcen des Mars nutzen zu können, müssen wir wissen, was verfügbar ist, wo es ist, wie viel davon vorhanden ist und wie darauf zugegriffen werden kann . Glücklicherweise liefern umlaufende Satelliten einen Großteil dieser Informationen. Diese neue globale Mars-Wasserkarte verwendete Daten des Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und des Mars Odyssey Orbiter der NASA.
"Du brauchst keinen Bagger, um dieses Eis auszugraben. Sie könnten eine Schaufel verwenden “, sagte der Hauptautor Sylvain Piqueux vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. "Wir sammeln weiterhin Daten über vergrabenes Eis auf dem Mars und ermitteln die besten Landeplätze für Astronauten", sagte Piqueux in einer Pressemitteilung.
Derzeit sieht es so aus, als ob ein großer Schwad auf der Nordhalbkugel des Mars nur etwa 30 cm unter der Oberfläche reichlich Wasser hat.
Die NASA verlässt sich nicht nur auf Satellitendaten, um das Vorhandensein von unterirdischem Eis zu bestätigen. Bereits 2008 hat der Phoenix-Lander Bilder von unterirdischem Eis aufgenommen. Zwei Bilder zeigen, wie ein Teil davon im Laufe von vier Tagen sublimiert wurde.
Meteoriteneinschläge haben auch das Vorhandensein des unterirdischen Eises bestätigt. Im Jahr 2009 veröffentlichte die NASA MRO-Bilder einer 6 Meter breiten Aufprallstelle. Das erste Bild zeigt das Eis und das zweite Bild aus drei Monaten zeigt, wie das meiste davon in die dünne Marsatmosphäre sublimiert ist.
In dieser neuen Studie stützten sich die Autoren auf drei Instrumente: den Climate Sounder auf der MRO- und der THEMIS-Kamera (Thermal Emission Imaging System) und das Gammastrahlenspektrometer (GRS) auf Mars Odyssey. Der Climate Sounder und THEMIS sind beide wärmeempfindliche Instrumente und spielten eine wichtige Rolle in der Studie. Die GRS kann Wasser erkennen und Elemente im Mars-Regolithen identifizieren.
Die Wärmeerfassung funktioniert, weil Eis ein viel effektiverer Wärmeleiter ist als der umgebende Mars-Regolith. Das bedeutet, dass das vergrabene Eis einen messbaren Einfluss auf saisonale Temperaturmessungen hat. Und die Eistiefe steuert die Amplitude des Effekts.
Neben den Wärmeerfassungsdaten verwendeten die Autoren Daten der GRS auf dem Mars Reconnaissance Orbiter. Sie wurden auch mit Radardaten überprüft, die unterirdische Eisablagerungen zeigen, und mit Bildern von Einschlagkratern, die freiliegendes Eis zeigen. Die Eisablagerungen sind auch „mit periglazialen Merkmalen korreliert“, wie die Autoren in ihrer Arbeit sagen.
Jede Mission mit Besatzung zum Mars muss zwei übergeordnete Anforderungen berücksichtigen: wissenschaftliches Interesse und Praktikabilität.
Es gibt eine Vielzahl von Orten auf dem Mars, die wissenschaftlich interessant sind und einen Besuch verdienen. Eine Mission mit einer menschlichen Besatzung bedeutet jedoch, dass praktische Überlegungen wichtig sind. In der Pressemitteilung heißt es: „Die meisten Wissenschaftler haben sich in den nördlichen und südlichen mittleren Breiten niedergelassen, in denen es viel Sonnenlicht und wärmere Temperaturen als an den Polen gibt. Es gibt jedoch eine starke Präferenz für die Landung auf der Nordhalbkugel, die im Allgemeinen niedriger liegt und mehr Atmosphäre bietet, um ein Landungsraumschiff zu verlangsamen. " Und jetzt wissen wir, dass ein großer Teil der nördlichen Hemisphäre reichlich Wassereis enthält, was das Argument für die Landung einer Mission mit Besatzung dort verstärkt.
Diese Studie zeigt, dass die Region Arcadia Planitia auf der Nordhalbkugel des Mars ein wünschenswertes Ziel ist. Dort gibt es viel Wassereis, das weit verbreitet und unter nur etwa 30 cm Regolith zugänglich ist. In diesem Bereich fehlen auch die weicheren Bereiche, die für Raumfahrzeuge gefährlich sind. Die Daten zeigen, dass jedes Raumschiff, das versucht, in den weit verbreiteten weicheren Regionen zu landen, wahrscheinlich im Feinstaub stecken bleibt.
Diese Studie ist nur ein Schritt zum Verständnis des vergrabenen Wassereises. Piqueux plant eine umfassendere Studie über mehrere Jahreszeiten, um zu sehen, wie sich das Eis verhält. Die Zugänglichkeit und Fülle kann sich im Laufe der Zeit ändern.
"Je mehr wir nach oberflächennahem Eis suchen, desto mehr finden wir", sagte Leslie Tamppari, stellvertretende Projektwissenschaftlerin bei MRO von JPL. "Die Beobachtung des Mars mit mehreren Raumfahrzeugen im Laufe der Jahre bietet uns immer wieder neue Möglichkeiten, dieses Eis zu entdecken."
Mehr:
- Pressemitteilung: NASAs Schatzkarte für Wassereis auf dem Mars
- Forschungsbericht: Weit verbreitetes Flachwassereis auf dem Mars in hohen und mittleren Breiten
- Space Magazine: Unter dem Nordpol des Mars wurden neue Schichten von Wassereis gefunden
