화성의 얼어 붙은 극지방에 국한되지 않은 화성 수의 원천을 찾는 것은 우주 기관과 천문학 자 모두에게 지속적인 도전이되어 왔습니다. NASA, SpaceX, 그리고 미래에 화성에 정박 임무를 수행하기를 희망하는 다른 모든 공공 및 민간 우주 벤처 사이에서 얼음의 접근 가능한 출처는 로켓 연료를 눈에 띄게 만들고 전초 기지에 식수를 공급할 수있는 능력을 의미합니다.
지금까지 적도 수 빙원을 찾으려고 시도하지 못했습니다. 그러나 가장 오래 지속되는 임무에서 역사상 화성까지 오래된 데이터를 컨설팅 한 후 NASA는 화성 오디세이 우주선 – John Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL)의 연구팀은 화성의 Medusae Fossae 지역에서 수 빙원의 증거를 발견했을 수 있다고 발표했습니다.
적도 지역에 위치한이 화성 지역은 Tharsis 근처의 고원 저지대 경계와 Elysium 화산 지역 사이에 위치하고 있습니다. 이 지역은 같은 이름으로 형성되는 것으로 알려져 있는데, 이는 화성 적도를 따라 약 5000km (3,109 마일) 정도 연장되는 침식하기 쉬운 물질의 부드러운 퇴적물입니다. 지금까지 물 얼음이 존재하는 것은 불가능하다고 믿어졌습니다.
그러나 JHUAPL의 박사후 연구원 인 Jack Wilson이 이끄는 팀은 최근에 화성 오디세이 예상치 못한 신호를 보인 우주선. 이 데이터는 2002 년과 2009 년 사이에 미션의 중성자 분광계 장비에 의해 수집되었습니다. 연구팀은 저해상도 성분 데이터를 재 처리하여 더 집중 한 결과 예기치 않게 높은 수소 신호를 포함하고 있음을 발견했습니다.
정보를 고해상도로 가져 오기 위해 Wilson과 그의 팀은 일반적으로 의료 및 우주선 이미징 데이터에서 노이즈를 제거하고 노이즈를 제거하는 데 사용되는 이미지 재구성 기술을 적용했습니다. 이를 통해 팀은 데이터의 공간 해상도를 약 520km (320 마일)에서 290km (180 마일)로 향상시킬 수있었습니다. 일반적으로 이러한 종류의 개선은 우주선을 표면에 훨씬 더 가까이 두어야 만 달성 할 수 있습니다.
윌슨은“우리는 우주선의 궤도 고도를 절반으로 줄인 것처럼 보였으며, 우리는 표면에서 일어나는 일을 훨씬 더 잘 볼 수있었습니다.”라고 말했다. 중성자 분광계는 물을 직접 감지하지 못했지만 분광계에 의해 감지 된 높은 양의 중성자는 연구팀이 수소의 양을 계산할 수있게했습니다. 화성에서 위도가 높은 곳에서 이것은 얼음의 징조로 여겨진다.
처음으로 화성 오디세이 우주선은 2002 년에 풍부한 수소가 감지되었고 화성 주위의 높은 위도에서 지하층 퇴적물에서 나온 것으로 보인다. 이 결과는 NASA가 피닉스 랜더 수소가 얼음의 형태를 취했음을 확인했습니다. 그러나 과학자들은 낮은 위도에서는 온도가 너무 높아 수빙이 존재하지 않는다는 가정하에 운영해 왔습니다.
과거에, 적도 지역에서 수소의 검출은 수화 된 미네랄 (즉, 과거의 물)의 존재로 인한 것으로 생각되었다. 또한 화성 정찰 궤도 선 (MRO)와 ESA 화성 익스프레스 궤도 선은 각각 SHARAD (Shallow Subsurface Radar)와 MARSIS (Isnospheric Sounding) 기기 용 Mars Advanced Radar를 사용하여 해당 지역의 레이더 소리 스캔을 수행했습니다.
이 스캔은 표면 아래에 저밀도 화산 퇴적물 또는 수빙이 있었음을 시사했지만 결과는 말할 수있는 수빙이없는 것과 더 일치하는 것으로 보였다. 윌슨이 지적한 바와 같이, 그들의 결과는 하나 이상의 가능한 설명에 적합하지만 물 얼음이 지하 표면의 구성에 포함될 수 있음을 나타내는 것으로 보입니다.
“검출 된 수소는 표면의 상단 미터 내에 얼음이 묻혔습니다. 토양의 기공 공간에 들어갈 수있는 것 이상이있을 것입니다… 아마도 서명은 수화 된 염의 광범위한 침전물로 설명 될 수 있지만, 이러한 수화 된 염이 형성되는 방식 또한 설명하기 어렵습니다. 따라서 지금까지이 서명은 계속해서 연구 할만한 미스터리로 남아 있으며 화성은 계속해서 우리를 놀라게합니다.”
화성의 얇은 대기와 여름 동안 정오까지 308K (35 ° C; 95 ° F)의 적도 주변에서 흔히 볼 수있는 온도 범위를 감안할 때 수빙을 보존 할 수있는 방법은 미스터리입니다. 그러나 주요 이론은 과거 얼음과 먼지가 극지방에서 퇴적되었다는 것입니다. 이것은 화성의 축 기울기가 오늘날보다 커졌을 때 다시 일어날 수 있습니다.
그러나 이러한 조건은 수십만 또는 수백만 년 동안 화성에 존재하지 않았습니다. 따라서, 그곳에 퇴적 된 지하 얼음은 이제 오래 지나갔습니다. 지하 얼음이 딱딱한 먼지 층으로 가려 질 가능성도 있지만, 이것도 관련된 시간 척도에서 수빙이 어떻게 살아남 았는지를 설명하기에는 충분하지 않습니다.
결국 메두사 포사에 (Medusae Fossae) 지역에 풍부한 수소가 존재한다는 것은 추가 조사가 필요한 또 하나의 미스터리입니다. 화성 적도 지역 주위에 일반적으로 수빙 침전물도 마찬가지입니다. 이러한 퇴적물은 미래의 임무에 로켓 연료 제조를위한 물 공급원이 있음을 의미합니다.
우주선은 왕복 여행을 위해 충분한 연료를 공급할 필요가 없기 때문에 개별 임무 비용의 수십억 달러를 절감 할 수 있습니다. 따라서, 더 작고 가벼우 며 더 빠른 행성 간 우주선이 제조 될 수있다. 적도 수빙의 존재는 또한 화성에 기반한 미래의 물을 꾸준히 공급하는 데 사용될 수 있습니다.
2 년에 한 번씩 승무원을이 기지 안팎으로 회전시킬 수있었습니다 – 현재 우리가 국제 우주 정거장에서하는 것과 비슷한 방식 으로요. 아니면 – 내가 감히 말해? – 식민지 주민에게 식수, 위생 및 관개 용수를 공급하기 위해 지역의 물 공급원을 사용할 수 있습니다! 어떻게 슬라이스하든, 접근 가능한 화성의 물을 찾는 것은 우리가 알고있는 우주 탐사의 미래에 매우 중요합니다!
