Tìm một nguồn nước sao Hỏa - một nguồn không giới hạn ở các vùng cực băng giá Mars Mars - là một thách thức không ngừng đối với các cơ quan vũ trụ và các nhà thiên văn học. Giữa NASA, SpaceX và mọi liên doanh vũ trụ công cộng và tư nhân khác hy vọng sẽ thực hiện sứ mệnh phi hành đoàn tới Sao Hỏa trong tương lai, một nguồn băng có thể tiếp cận có nghĩa là khả năng sản xuất nhiên liệu tên lửa trong tầm nhìn và cung cấp nước uống cho tiền đồn.
Cho đến nay, nỗ lực xác định vị trí một nguồn băng nước xích đạo đã thất bại. Nhưng sau khi tham khảo dữ liệu cũ từ sứ mệnh chạy dài nhất tới Sao Hỏa trong lịch sử - NASA, Sao Hỏa tàu vũ trụ - một nhóm các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học John Hopkins (JHUAPL) tuyên bố rằng họ có thể đã tìm thấy bằng chứng về một nguồn nước đá ở vùng Medusae Fossae trên sao Hỏa.
Vùng sao Hỏa này, nằm ở vùng xích đạo, nằm giữa ranh giới vùng cao-thấp gần khu vực núi lửa Tharsis và Elysium. Khu vực này được biết đến với sự hình thành cùng tên, đó là một mỏ mềm của vật liệu dễ bị ăn mòn kéo dài khoảng 5000 km (3.109 mi) dọc theo đường xích đạo của Sao Hỏa. Cho đến bây giờ, người ta tin rằng băng nước không thể tồn tại ở đó.
Tuy nhiên, một nhóm được lãnh đạo bởi Jack Wilson - một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại JHUAPL - gần đây đã xử lý lại dữ liệu từ Sao Hỏa tàu vũ trụ cho thấy tín hiệu bất ngờ. Dữ liệu này được thu thập từ năm 2002 đến 2009 bởi thiết bị đo phổ neutron nhiệm vụ. Sau khi xử lý lại dữ liệu thành phần có độ phân giải thấp hơn để đưa nó vào trọng tâm sắc nét hơn, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng nó có chứa tín hiệu hydro cao bất ngờ.
Để đưa thông tin lên độ phân giải cao hơn, Wilson và nhóm của ông đã áp dụng các kỹ thuật tái tạo hình ảnh thường được sử dụng để giảm mờ và loại bỏ nhiễu khỏi dữ liệu hình ảnh y tế và tàu vũ trụ. Bằng cách đó, nhóm nghiên cứu đã có thể cải thiện độ phân giải không gian dữ liệu từ khoảng 520 km (320 mi) lên 290 km (180 mi). Thông thường, loại cải tiến này chỉ có thể đạt được bằng cách đưa tàu vũ trụ đến gần bề mặt hơn.
Đó là như thể chúng ta đã cắt con tàu vũ trụ ở độ cao quỹ đạo của con một nửa, Wilson nói, Wilson và nó đã cho chúng ta cái nhìn rõ hơn về những gì xảy ra trên bề mặt. Và trong khi máy quang phổ neutron không phát hiện ra nước trực tiếp, thì lượng neutron cao được phát hiện bởi máy quang phổ cho phép nhóm nghiên cứu tính toán mức độ dồi dào của hydro. Ở vĩ độ cao trên sao Hỏa, đây được coi là dấu hiệu nhận biết của băng nước.
Lần đầu tiên Sao Hỏa tàu vũ trụ đã phát hiện ra lượng hydro dồi dào là vào năm 2002, dường như xuất phát từ các lớp trầm tích dưới bề mặt ở vĩ độ cao quanh sao Hỏa. Những phát hiện này đã được xác nhận vào năm 2008, khi NASA NASA Phượng hoàng đổ bộ xác nhận rằng hydro có dạng nước đá. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã hoạt động theo giả định rằng ở vĩ độ thấp hơn, nhiệt độ quá cao để nước đá tồn tại.
Trước đây, việc phát hiện hydro ở vùng xích đạo được cho là do sự hiện diện của các khoáng chất ngậm nước (tức là nước trong quá khứ). Ngoài ra, Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa (MRO) và ESA từ Sao Hỏa quỹ đạo vừa thực hiện quét âm thanh radar của khu vực, vừa sử dụng Radar Shallow Suburface (SHARAD) và Mars Advanced Radar cho các thiết bị Suburface và Ionospheric Sounding (MARSIS).
Các bản quét này đã gợi ý rằng có các trầm tích núi lửa mật độ thấp hoặc băng nước bên dưới bề mặt, mặc dù kết quả có vẻ phù hợp hơn với việc chúng không có nước đá để nói. Như Wilson đã chỉ ra, kết quả của họ cho vay nhiều hơn một lời giải thích có thể, nhưng dường như chỉ ra rằng nước đá có thể là một phần của lớp trang điểm dưới lưỡi:
Còi [I] f hydro được phát hiện đã bị chôn vùi băng trong mét trên cùng của bề mặt. Có lẽ sẽ có nhiều hơn phù hợp với không gian lỗ rỗng trong đất Có lẽ chữ ký có thể được giải thích về sự lắng đọng rộng rãi của muối ngậm nước, nhưng làm thế nào những muối này được tạo thành trong quá trình hình thành cũng khó giải thích. Vì vậy, cho đến nay, chữ ký vẫn là một bí ẩn đáng để nghiên cứu thêm, và sao Hỏa tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên.
Với bầu không khí mỏng manh Mars Mars và các phạm vi nhiệt độ phổ biến xung quanh đường xích đạo - lên tới 308 K (35 ° C; 95 ° F) vào giữa trưa trong mùa hè - đó là một bí ẩn về cách nước đá có thể được bảo quản ở đó. Lý thuyết hàng đầu là hỗn hợp băng và bụi đã được lắng đọng từ các vùng cực trong quá khứ. Điều này có thể xảy ra trở lại khi độ nghiêng dọc trục của Mars Mars lớn hơn so với hiện nay.
Tuy nhiên, những điều kiện đó đã không có mặt trên Sao Hỏa trong hàng trăm ngàn hoặc thậm chí hàng triệu năm. Như vậy, bất kỳ băng dưới bề mặt nào được lắng đọng ở đó sẽ tồn tại từ lâu. Cũng có khả năng băng dưới bề mặt có thể được che chắn bởi các lớp bụi cứng, nhưng điều này cũng không đủ để giải thích làm thế nào băng nước có thể sống sót trong khoảng thời gian liên quan.
Cuối cùng, sự hiện diện của hydro dồi dào ở vùng Medusae Fossae chỉ là một bí ẩn khác sẽ cần điều tra thêm. Điều tương tự cũng đúng đối với sự lắng đọng của nước đá nói chung xung quanh khu vực xích đạo của Sao Hỏa. Tiền gửi như vậy có nghĩa là các nhiệm vụ trong tương lai sẽ có một nguồn nước để sản xuất nhiên liệu tên lửa.
Điều này sẽ giúp giảm hàng tỷ đô la chi phí cho nhiệm vụ cá nhân vì tàu vũ trụ sẽ không cần phải mang đủ nhiên liệu cho chuyến trở về với họ. Như vậy, tàu vũ trụ liên hành tinh có thể được sản xuất sẽ nhỏ hơn, nhẹ hơn và nhanh hơn. Sự hiện diện của băng nước xích đạo cũng có thể được sử dụng để cung cấp nguồn nước ổn định cho căn cứ tương lai trên Sao Hỏa.
Phi hành đoàn có thể được luân chuyển vào và ra khỏi căn cứ này hai năm một lần - theo cách tương tự như những gì chúng ta hiện đang làm với Trạm vũ trụ quốc tế. Hoặc - tôi có dám nói không? - một nguồn nước địa phương có thể được sử dụng để cung cấp nước uống, vệ sinh và nước tưới cho những người thực dân cuối cùng! Bất kể bạn cắt nó như thế nào, việc tìm ra nguồn nước sao Hỏa có thể tiếp cận là rất quan trọng đối với tương lai của việc thám hiểm không gian như chúng ta biết!
