Marsi veeallika leidmine - see, mis ei piirdu ainult Marsi külmunud polaaraladega - on olnud jätkuv väljakutse nii kosmoseagentuuridele kui ka astronoomidele. NASA, SpaceXi ja kõigi teiste avaliku ja erasektori kosmoseettevõtmiste vahel, kes loodavad tulevikus meeskonnaga missiooni Marsile viia, tähendaks juurdepääsetav jääallikas võimalust toota vaateplatvormilt raketikütust ja pakkuda joogivett eelpostiks.
Seni on katse ekvaatorilise veejää allika leidmiseks ebaõnnestunud. Kuid pärast vanade andmetega tutvumist ajaloo kõige kauem kestnud missioonilt Marsile - NASA Marsi Odüsseia kosmoselaev - John Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laboratooriumi (JHUAPL) teadlaste meeskond teatas, et võib-olla on nad leidnud tõendeid veejää jääallika kohta Medusae Fossae Marsi piirkonnas.
See ekvatoriaalses piirkonnas asuv Marsi piirkond asub Tharsise ja Elysiumi vulkaaniliste alade lähedal asuva mägismaa ja madalmaa vahelise piiri vahel. See piirkond on tuntud oma samanimelise moodustumise tõttu, mis kujutab endast kergesti erodeeruva materjali pehmet ladestust, mis ulatub umbes 5000 km (3 109 mi) piki Marsi ekvaatorit. Siiani arvati, et seal on vesijää olemasolu võimatu.
JHUAPL-i järeldoktorandi Jack Wilsoni juhitud töörühm töötas aga hiljuti uuesti üle Marsi Odüsseia kosmoselaev, mis näitas ootamatuid signaale. Neid andmeid kogus ajavahemikus 2002–2009 missiooni neutronspektromeetri abil. Pärast madalama eraldusvõimega kompositsiooniandmete ümbertöötlemist, et viia need teravamale fookusele, leidis meeskond, et need sisaldavad ootamatult kõrgeid vesiniku signaale.
Selle teabe eraldamiseks kõrgema eraldusvõimega rakendasid Wilson ja tema meeskond pildi rekonstrueerimise tehnikaid, mida tavaliselt kasutatakse meditsiiniliste ja kosmoseaparaatide kuvamisandmete hägustumise vähendamiseks ja müra eemaldamiseks. Seda tehes suutis meeskond parandada andmete ruumilist eraldusvõimet umbes 520 km-st 290 km-ni (180 miili). Tavaliselt oleks sedalaadi parandust võimalik saavutada ainult siis, kui kosmoselaev läheks pinnale palju lähemale.
"Tundus, nagu lõikaksime kosmoselaeva orbitaalkõrguse pooleks," ütles Wilson, "ja see andis meile palju parema ülevaate pinnal toimuvast." Ja kuigi neutronspektromeeter vett otseselt ei tuvastanud, võimaldas spektromeetri abil tuvastatud suur neutronite arvukus uurimisrühmal vesiniku arvukust arvutada. Marsi kõrgetel laiuskraadidel peetakse seda märjaks märgiks vesijääks.
Esimene kord Marsi Odüsseia kosmoseaparaadid tuvastasid ohtralt vesinikku 2002. aastal, mis näis tulevat Marsi ümbruse kõrgetel laiuskraadidel asuvatest pinnasemaardlatest. Neid leide kinnitati 2008. aastal, kui NASA tegi Phoenix Lander kinnitas, et vesinik oli vesijää kujul. Teadlased on aga tegutsenud eeldusel, et madalamatel laiuskraadidel on temperatuur vesijää olemasolu jaoks liiga kõrge.
Varem arvati, et vesiniku avastamine ekvatoriaalpiirkonnas on tingitud hüdraatunud mineraalide (st minevikuvee) olemasolust. Lisaks Marsi tutvumisobjekt (MRO) ja ESA-d Mars Express Orbiter on mõlemad läbi viinud piirkonna radariga kõlava skaneerimise, kasutades vastavalt oma pinnapealset radarit (SHARAD) ja Mars Advanced Radarit maapealseks ja ionosfääri heli määramiseks (MARSIS).
Need skaneeringud viitasid sellele, et pinna all oli kas madala tihedusega vulkaanilisi ladestusi või vesijäät, kuigi tulemused näisid olevat paremini kooskõlas sellega, et neist pole vesijääst rääkida. Nagu Wilson märkis, on nende tulemuste põhjal võimalik seletada mitut võimalust, kuid näib, et vesijää võib olla osa aluspinna meigist:
“Kui tuvastatud vesinik oli maetud jää pinna ülemise meetri sisse. neid oleks rohkem kui mahuks pinnase pooriruumi ... Võib-olla võiks signaali selgitada hüdraadunud soolade ulatuslike ladestustega, kuid seda, kuidas need hüdreeritud soolad tekkisid, on samuti keeruline selgitada. Seega jääb allkiri praegu edasise uurimise vääriliseks saladuseks ja Mars üllatab meid jätkuvalt. ”
Arvestades Marsi õhukest atmosfääri ja ekvaatori ümbruses tavalisi temperatuurivahemikke, mis suve keskpäevaks tõusevad 308 K (35 ° C; 95 ° F), on mõistatus, kuidas seal saaks vesijäät säilitada. Juhtiv teooria on aga see, et jää ja tolmu segu oli varem sadenenud polaaraladelt. See võis juhtuda tagasi siis, kui Marsi telgkalle oli suurem kui praegu.
Neid tingimusi pole Marsil olnud aga sadu tuhandeid ega isegi miljoneid aastaid. Sellisena peaks igasugune sinna pinnatud jää olema praeguseks juba ammu möödas. Samuti on võimalus, et maa-alust jääd võivad kaitsta kõvenenud tolmukihid, kuid ka see ei ole piisav selgitamaks, kuidas vesijää võis asjaomasel ajavahemikul ellu jääda.
Lõpuks on rikkaliku vesiniku olemasolu Medusae Fossae piirkonnas lihtsalt veel üks mõistatus, mis vajab täiendavat uurimist. Sama kehtib ka vesijää ladestuste kohta üldiselt Marsi ekvatoriaalpiirkonna ümbruses. Sellised hoiused tähendavad, et tulevastel missioonidel oleks raketikütuse tootmiseks vett.
See rasedaks miljardeid dollareid üksikute missioonide kuludest, kuna kosmoseaparaadid ei vajaks tagasisõiduks piisavalt kütust. Selliselt saaks planeetidevahelisi kosmoselaevu valmistada väiksema, kergema ja kiirema lennukina. Ekvatoriaalse vesijää olemasolu võib kasutada ka selleks, et tagada tulevasel Marsi baasil püsiv vesi.
Meeskondi saaks sellest baasist välja ja välja pöörata kord kahe aasta jooksul - sarnaselt sellega, mida teeme praegu rahvusvahelise kosmosejaama juures. Või - kas julgen seda öelda? - kohalikku veeallikat võiks kasutada joogi-, kanalisatsiooni- ja niisutusvee tarnimiseks võimalikele kolonistidele! Ükskõik, kuidas te seda viiliksite, on Marsi vee juurdepääsetava allika leidmine kosmoseuuringute tuleviku jaoks kriitilise tähtsusega, nagu me seda teame!
