Morgan et al. / Naturaleza Astronomía 2021
En el último mes, tres naves espaciales diferentes llegaron con éxito a Marte, incluido el rover Perseverance de la NASA. Pero las sondas y los robots son solo el comienzo. El objetivo final de todas estas misiones remotas es construir una base de conocimiento suficiente para que algún día podamos enviar humanos a Marte. Sin embargo, antes de que este sueño pueda convertirse en realidad, hay mucho trabajo de preparación por hacer.
La mayoría de las propuestas de misiones tripuladas se basan en el hielo marciano para generar combustible de retorno, por lo que es vital saber exactamente dónde encontrar depósitos grandes y accesibles antes de elegir un lugar de aterrizaje. Y los polos, donde se encuentra la mayor parte del agua conocida, son demasiado inhóspitos. Así que la NASA financió el proyecto Subsurface Water Ice Mapping (SWIM) para buscar recursos de hielo enterrados en las latitudes medias del Planeta Rojo.
NASA/JPL/Univ. de Arizona / Texas A&M Univ.
La NASA encargó a Gareth Morgan y Nathaniel Putzig (ambos del Instituto de Ciencias Planetarias), quienes lideran el equipo SWIM, la creación de productos de mapeo de acceso abierto que la comunidad podría usar al recomendar sitios de aterrizaje. Acaban de publicar un estudio en Naturaleza Astronomía que muestra con mayor probabilidad y con mejor resolución que antes, dónde se puede encontrar hielo utilizable. Sus mapas muestran que Arcadia Planitia y los glaciares a lo largo de Deuteronilus Mensae son lugares prometedores con hielo para futuras misiones.
“En el pasado, los mapeadores miraban un solo conjunto de datos o se enfocaban en áreas muy interesantes pero geográficamente limitadas”, dice Morgan. “Tomamos todos los conjuntos de datos globales a gran escala y los sintetizamos para producir este mapa. Básicamente proporciona una herramienta para futuros planificadores de misiones, además de ser una técnica novedosa por derecho propio”.
En los últimos 20 años, se han enviado numerosas sondas a la órbita de Marte, la mayoría de las cuales todavía están operativas. Todos han traído conjuntos únicos de detectores, cámaras, espectrómetros y otros instrumentos que nos han proporcionado información sobre la presencia y las características del hielo debajo de la superficie.
El equipo SWIM combinó siete conjuntos de datos de seis instrumentos: dos espectrómetros térmicos (TES & TEMIS), a espectrómetro de neutrones (MONS), dos tipos de retornos de radar (superficial/subsuperficial) de SHARADy dos conjuntos de imágenes visibles de la CTX y HiRISE cámaras Los espectrómetros térmicos ven reflejos visibles e infrarrojos en la superficie del planeta, y las diferencias revelan diferentes concentraciones de minerales, incluidas las que se forman en el agua. El detector de neutrones mide la liberación de neutrones del suelo, lo que indica agua subterránea líquida o congelada.
NASA/JPL/Univ. de arizona
Ambos tipos de escaneos dan una imagen del metro superior del suelo, mientras que el radar sondea a más de 20 metros (65 pies) de profundidad. En las profundidades intermedias, el equipo tiene que inferir lo que está sucediendo.
“Aquí es donde entran las imágenes”, explica Hanna Sizemore, miembro del equipo SWIM (también del Instituto de Ciencias Planetarias). “Observamos imágenes de la superficie para ver qué características están asociadas con el hielo, la profundidad de ese hielo y para inferir cómo el hielo poco profundo podría conectarse con el hielo más profundo. Nuestra comprensión de la geología terrestre nos ayuda a cerrar la brecha entre el hielo en la parte superior, donde literalmente puedes quitar el polvo con un cepillo, y el material realmente profundo que solo podemos ver con el radar”.
Un primer paso importante
Frances Butcher (Universidad de Sheffield, Reino Unido), que no participó en este proyecto, cree que este es un primer paso importante hacia el mapeo de la superficie marciana de una manera que no solo es interesante o informativa para los científicos en la Tierra, sino que es prácticamente útil para misiones tripuladas. en el Planeta Rojo.
“Este es un recurso fantástico y el producto de mucho trabajo duro y un gran esfuerzo de equipo”, dice ella. “Pero este no será el mapa final antes de que vayamos a Marte. Habrá misiones futuras que proporcionen nuevos datos, y ellos, u otra persona, actualizarán estos mapas con el tiempo”.
Por el momento, la resolución del mapa SWIM es de solo tres kilómetros, una resolución más alta que los mapas anteriores, pero aún no lo suficientemente buena como para construir una misión. Si los astronautas aterrizan a más de un kilómetro de una fuente de agua, esa distancia podría ser la diferencia entre la vida y la muerte.
Los instrumentos futuros deberían darnos la resolución necesaria de las regiones más cálidas. La NASA está desarrollando el Mapeador internacional de hielo de Marte (I-MIM) misión en colaboración con las agencias espaciales canadiense, japonesa e italiana con el objetivo de determinar la extensión y las características del hielo de agua en las regiones no polares de Marte. Esta información se utilizará para actualizar la plantilla SWIM y, finalmente, un mapa de hielo refinado ayudará a identificar un lugar de aterrizaje para la primera misión tripulada.
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