Η εύρεση μιας πηγής νερού του Άρη - μιας που δεν περιορίζεται στις παγωμένες πολικές περιοχές του Άρη - ήταν μια συνεχής πρόκληση τόσο για διαστημικές υπηρεσίες όσο και για αστρονόμους. Μεταξύ της NASA, του SpaceX και κάθε άλλου δημόσιου και ιδιωτικού διαστημικού εγχειρήματος που ελπίζει να πραγματοποιήσει αποστολή στον Άρη στο μέλλον, μια προσιτή πηγή πάγου θα σήμαινε την ικανότητα κατασκευής καυσίμων πυραύλων και να παρέχει πόσιμο νερό για ένα φυλάκιο.
Μέχρι στιγμής, η προσπάθεια εντοπισμού μιας ισημερινής πηγής πάγου νερού έχει αποτύχει. Αλλά μετά από διαβούλευση με παλιά δεδομένα από την πιο μακροχρόνια αποστολή στον Άρη στην ιστορία - τη NASA Άρης Οδύσσεια διαστημικό σκάφος - μια ομάδα ερευνητών από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου John Hopkins (JHUAPL) ανακοίνωσε ότι μπορεί να έχουν βρει στοιχεία για πηγή πάγου νερού στην περιοχή Medusae Fossae του Άρη.
Αυτή η περιοχή του Άρη, η οποία βρίσκεται στην περιοχή του ισημερινού, βρίσκεται μεταξύ των ορεινών περιοχών και των ορεινών περιοχών κοντά στις ηφαιστειακές περιοχές Tharsis και Elysium. Αυτή η περιοχή είναι γνωστή για το σχηματισμό της ίδιας ονομασίας, η οποία είναι μια μαλακή κατάθεση από εύκολα διαβρώσιμο υλικό που εκτείνεται για περίπου 5000 km (3.109 mi) κατά μήκος του ισημερινού του Άρη. Μέχρι τώρα, πιστεύεται ότι είναι αδύνατο να υπάρχει πάγος νερού.
Ωστόσο, μια ομάδα με επικεφαλής τον Jack Wilson - μεταδιδακτορικό ερευνητή στο JHUAPL - επανεπεξεργάστηκε πρόσφατα δεδομένα από το Άρης Οδύσσεια διαστημικό σκάφος που έδειξε απρόσμενα σήματα. Αυτά τα δεδομένα συλλέχθηκαν μεταξύ 2002 και 2009 από το όργανο φασματόμετρου νετρονίων της αποστολής. Μετά την επανεπεξεργασία των δεδομένων σύνθεσης χαμηλότερης ανάλυσης για να τα φέρει σε μεγαλύτερη εστίαση, η ομάδα διαπίστωσε ότι περιείχε απροσδόκητα υψηλά σήματα υδρογόνου.
Για να φέρει τις πληροφορίες σε υψηλότερη ανάλυση, ο Wilson και η ομάδα του εφάρμοσαν τεχνικές ανασυγκρότησης εικόνας που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μείωση του θολώματος και την απομάκρυνση του θορύβου από ιατρικά και διαστημικά σκάφη. Με αυτόν τον τρόπο, η ομάδα μπόρεσε να βελτιώσει τη χωρική ανάλυση των δεδομένων από περίπου 520 km (320 mi) σε 290 km (180 mi). Συνήθως, αυτό το είδος βελτίωσης θα μπορούσε να επιτευχθεί μόνο με το να πάρει το διαστημικό σκάφος πολύ πιο κοντά στην επιφάνεια.
«Ήταν σαν να κόψαμε το τροχιακό ύψος του διαστημικού σκάφους στο μισό», είπε ο Wilson, «και μας έδωσε μια πολύ καλύτερη εικόνα για το τι συμβαίνει στην επιφάνεια». Και ενώ το φασματόμετρο νετρονίων δεν ανίχνευσε άμεσα το νερό, η υψηλή αφθονία νετρονίων που ανιχνεύτηκε από το φασματόμετρο επέτρεψε στην ερευνητική ομάδα να υπολογίσει την αφθονία του υδρογόνου. Σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη στον Άρη, αυτό θεωρείται ένα ενδεικτικό σημάδι του πάγου νερού.
Την πρώτη φορά το Άρης Οδύσσεια διαστημικό σκάφος που ανίχνευσε άφθονο υδρογόνο ήταν το 2002, το οποίο φαίνεται να προέρχεται από εναποθέσεις υπογείων σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη γύρω από τον Άρη. Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώθηκαν το 2008, όταν έγινε η NASA Φοίνιξ Λάντερ επιβεβαίωσε ότι το υδρογόνο πήρε τη μορφή πάγου νερού. Ωστόσο, οι επιστήμονες λειτουργούν με την υπόθεση ότι σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη, οι θερμοκρασίες είναι πολύ υψηλές για να υπάρχει πάγος νερού.
Στο παρελθόν, η ανίχνευση υδρογόνου στην περιοχή του ισημερινού θεωρήθηκε ότι οφείλεται στην παρουσία ενυδατωμένων ορυκτών (δηλαδή παρελθόντος νερού). Επιπλέον, το Orbiter Mars Reconnaissance (MRO) και τα ESA Mars Express Το orbiter διενήργησε και τις δύο σαρώσεις ραντάρ της περιοχής, χρησιμοποιώντας τα Shallow Suburface Radar (SHARAD) και Mars Advanced Radar for Suburface και Ionospheric Sounding (MARSIS), αντίστοιχα.
Αυτές οι σαρώσεις έχουν δείξει ότι υπήρχαν είτε ηφαιστειακές εναποθέσεις χαμηλής πυκνότητας ή πάγος νερού κάτω από την επιφάνεια, αν και τα αποτελέσματα φαινόταν πιο συνεπή με το ότι δεν υπήρχαν πάγοι νερού. Όπως ανέφερε ο Wilson, τα αποτελέσματά τους προσφέρονται σε περισσότερες από μία πιθανές εξηγήσεις, αλλά φαίνεται ότι υποδεικνύουν ότι ο πάγος νερού θα μπορούσε να είναι μέρος του μακιγιάζ της επιφάνειας:
«[Αν] το ανιχνευμένο υδρογόνο θάφτηκε πάγος στο πάνω μέτρο της επιφάνειας. θα υπήρχαν περισσότερα από ό, τι θα χωρούσε στο χώρο των πόρων στο έδαφος… Ίσως η υπογραφή θα μπορούσε να εξηγηθεί ως προς τις εκτεταμένες εναποθέσεις ενυδατωμένων αλάτων, αλλά το πώς αυτά τα ενυδατωμένα άλατα δημιουργήθηκαν στο σχηματισμό είναι επίσης δύσκολο να εξηγηθεί. Έτσι, προς το παρόν, η υπογραφή παραμένει ένα μυστήριο που αξίζει περαιτέρω μελέτης και ο Άρης συνεχίζει να μας εκπλήσσει ».
Λαμβάνοντας υπόψη τη λεπτή ατμόσφαιρα του Άρη και τα εύρη θερμοκρασίας που είναι κοινά γύρω από τον ισημερινό - που φτάνουν τα 308 K (35 ° C; 95 ° F) μέχρι το μεσημέρι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού - είναι ένα μυστήριο για το πώς θα μπορούσε να διατηρηθεί ο πάγος νερού. Η κύρια θεωρία όμως είναι ότι ένα μείγμα πάγου και σκόνης εναποτέθηκε από τις πολικές περιοχές στο παρελθόν. Αυτό θα μπορούσε να είχε συμβεί όταν η αξονική κλίση του Άρη ήταν μεγαλύτερη από ότι είναι σήμερα.
Ωστόσο, αυτές οι συνθήκες δεν υπήρχαν στον Άρη για εκατοντάδες χιλιάδες ή ακόμη και εκατομμύρια χρόνια. Ως εκ τούτου, οποιοσδήποτε πάγος κάτω από την επιφάνεια που είχε κατατεθεί εκεί θα πρέπει να έχει φύγει εδώ και πολύ καιρό. Υπάρχει επίσης η πιθανότητα ο πάγος κάτω από την επιφάνεια να προστατεύεται από στρώματα σκληρυμένης σκόνης, αλλά και αυτό δεν επαρκεί για να εξηγήσει πώς θα μπορούσε να επιβιώσει ο πάγος νερού στο χρονοδιάγραμμα.
Στο τέλος, η παρουσία άφθονου υδρογόνου στην περιοχή Medusae Fossae είναι ένα ακόμη μυστήριο που θα απαιτήσει περαιτέρω διερεύνηση. Το ίδιο ισχύει για τις εναποθέσεις πάγου νερού γενικά γύρω από την ισημερινή περιοχή του Άρη. Τέτοιες καταθέσεις σημαίνουν ότι οι μελλοντικές αποστολές θα έχουν πηγή νερού για την κατασκευή πυραύλων.
Αυτό θα εξοικονομούσε δισεκατομμύρια δολάρια του κόστους της ατομικής αποστολής, καθώς το διαστημικό σκάφος δεν θα χρειαζόταν να μεταφέρει αρκετά καύσιμα για ένα ταξίδι επιστροφής μαζί τους. Ως εκ τούτου, θα μπορούσε να κατασκευαστεί διαπλανητικό διαστημικό σκάφος που θα ήταν μικρότερο, ελαφρύτερο και γρηγορότερο. Η παρουσία του ισημερινού πάγου νερού θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παροχή σταθερής παροχής νερού για μια μελλοντική βάση στον Άρη.
Τα πληρώματα θα μπορούσαν να περιστραφούν μέσα και έξω από αυτήν τη βάση μία φορά κάθε δύο χρόνια - με τρόπο παρόμοιο με αυτό που κάνουμε σήμερα με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Ή - τολμώ να το πω; - μια τοπική πηγή νερού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή πόσιμου νερού, αποχέτευσης και άρδευσης σε τελικούς αποίκους! Ανεξάρτητα από το πώς το κόβετε, η εύρεση μιας προσβάσιμης πηγής νερού του Άρη είναι ζωτικής σημασίας για το μέλλον της εξερεύνησης του διαστήματος, όπως το γνωρίζουμε!
