|
Помощь в поисках воды на Марсе
|
|
|
|
Понимание того, как исследовать скрытые ледники на Марсе, начинается не в лаборатории, а в отдаленных полевых лагерях на Аляске и в Вайоминге. Вооружившись репеллентом от комаров, спреем от медведей и аккумуляторами для дронов, заряженными от генератора накануне вечером, группа исследователей из Университета Аризоны провела долгие дни, путешествуя по бездорожью, пересеченной местности и запуская беспилотные летательные аппараты.
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research: Planets, команда продемонстрировала, что георадары, установленные на беспилотных летательных аппаратах, могут отображать толщину скалистых обломков, покрывающих ледники на Земле. Эти результаты могут помочь будущим астронавтам найти доступную воду, запертую в погребенном льду на Красной планете.
|
|
|
|
"Если вы хотите принять решение о том, где бурить на Марсе, вам нужно знать, находится ли лед, который вы пытаетесь найти, под слоем обломков толщиной в один метр или в 10", - сказал Роберто Агилар, докторант Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны и первый автор статьи. "Именно такую информацию могла бы предоставить система на базе беспилотных летательных аппаратов".
|
|
|
|
Большинство людей представляют себе ледники как массивные глыбы обнажившегося льда, покрытые ярко-белым порошкообразным снегом. Однако покрытые обломками ледники выглядят совсем по-другому: их ледяная сердцевина скрыта толстыми слоями горных пород и отложений. Эти ледники встречаются в горных районах Земли, включая более теплые районы, такие как Колорадо и Калифорния, где обломки помогают изолировать лед под ними и предохраняют его от таяния.
|
|
|
|
|
|
|
На Марсе покрытые обломками ледники находятся в средних широтах, на полпути между экватором и полярными шапками. По словам Агилара, некоторые марсианские ледяные отложения находятся в кратерах, которые были заполнены льдом, а затем покрыты пылью. Другие образуются в больших долинах, где лед скапливался и впоследствии был погребен под обломками. В горных районах камнепады также могут выступать в качестве защитного слоя, защищающего нижележащий лед от попадания в атмосферу.
|
|
|
|
"Некоторые из этих отложений достаточно велики, чтобы радары на орбитальных космических аппаратах могли обнаружить и оценить количество льда, но современные технологии не позволяют определить мелкие детали, такие как толщина верхнего слоя мусора или наличие внутренних скалистых слоев, скрытых от глаз", - сказал Агилар.
|
|
|
|
Исследователи полагают, что радар беспилотника мог бы решить проблему, обнаружив лед на леднике и составив карту скалистых обломков на его поверхности. Вместо того, чтобы бурить вслепую сквозь слои породы и пыли, разработчики миссии могли бы выбрать места, где лед лежит ближе всего к поверхности.
|
|
|
|
По словам Агилара, подземный лед может стать одним из самых ценных ресурсов Марса. Водяной лед на Марсе может сохранить информацию о прошлых условиях окружающей среды, обеспечить будущих астронавтов питьевой водой, производством кислорода и сельским хозяйством, а также помочь в проведении буровых работ для проведения астробиологических исследований.
|
|
|
|
Однако, чтобы добраться туда, команде сначала нужно было протестировать этот подход на Земле.
|
|
|
|
"Мы уже знали, как работает наземный радар, но это был первый раз, когда мы установили его на беспилотные летательные аппараты и проверили, как мы можем применить его на практике", - сказал Агилар. "Например, мы узнали, на какой высоте и с какой скоростью должен летать беспилотник, а также о важности полета в направлении движения ледника и о том, как убедиться, что радар правильно настроен для обнаружения льда".
|
|
|
|
Команда сосредоточила свое внимание на участках на Аляске и в Вайоминге, где многолетние исследования уже дали представление о толщине и составе ледников.
|
|
|
|
"Эти покрытые мусором ледники на Земле являются одними из лучших аналогов, которые у нас есть для аналогичных ледников, сфотографированных космическими аппаратами на Марсе", - сказал Агилар. "Хотя этот георадар работает не на любой местности, мы обнаружили, что технология может быть применена для исследования планет, в том числе для определения потенциальных мест бурения на Марсе".
|
|
|
|
Команда сравнила измерения, полученные с помощью радара, с результатами раскопок и бурения в ледниках. Результаты измерений толщины обломков совпали, что подтвердило надежность и эффективность их метода.
|
|
|
|
Поскольку дроны могут подлетать гораздо ближе к поверхности, чем орбитальные космические аппараты, они могут получать изображения земли в гораздо более высоком разрешении. Это позволило исследователям не только оценить толщину обломков, но и оценить чистоту льда и обнаружить любые скалистые слои, скрытые внутри.
|
|
|
|
"Внутренние слои, которые мы видим, важны, потому что они отражают прошлые климатические циклы", - сказал Агилар. "Каждый слой отражает различные периоды накопления льда и условия окружающей среды на протяжении столетий или тысячелетий, и, вероятно, мы увидим похожие слои на Марсе".
|
|
|
|
Команда также использовала моделирование, чтобы убедиться, что радар не обманывают близлежащие деревья или валуны. Они смогли подтвердить, что сигналы исходили из-под обломков.
|
|
|
|
"Мы заполняем пробел между сегодняшними орбитальными наблюдениями и более отдаленным будущим, когда астронавты высадятся на Марс и будут проводить наблюдения на земле", - сказал Агилар. "Это дает нам возможность исследовать ледники уже сейчас, с воздуха".
|
|
|
|
Тестирование этой технологии будущего редко было увлекательным занятием. На Аляске это означало переноску снаряжения через скопления комаров и пересеченную местность. В Вайоминге полевой сезон часто означал переноску снаряжения глубже в горы. Иногда команда поднималась по полям с валунами, чтобы достичь определенных целей выше по леднику.
|
|
|
|
"Не очень-то весело ходить по этим камням", - сказал Агилар. "Вот почему лучше летать на дроне".
|
|
|
|
Источник
|
