Wissenschaftler des SWIM-Projekts haben eine detaillierte Karte der vergrabenen Eisressourcen auf der Nordhalbkugel des Mars veröffentlicht. Darauf sind erstmals die Verbreitungsgebiete des Wassereises in den mittleren Breiten markiert, wo in Zukunft eine Marsbasis für dauerhafte menschliche Besiedlung errichtet werden soll.
Das SWIM-Projekt (Subsurface Water Ice Mapping) zielt darauf ab, potenzielle vergrabene Eisablagerungen zu kartieren, um die Auswahl von Landeplätzen auf dem Mars zu erleichtern. Eis ist eine kritische Ressource, die für viele Aspekte des Betriebs der Marsbasis unerlässlich ist – als Wasserquelle für Menschen und Pflanzen, die für die Ernährung angebaut werden, für die Produktion von Methanbrennstoff für Haushalte und Luft zum Atmen. Aber das Wichtigste ist, dass man aus Wassereis Treibstoff für die Rückreise zur Erde gewinnen kann.
„Es ist im Grunde unmöglich, den gesamten Treibstoff für einen Flug zum Mars und zurück mitzunehmen. Daher berücksichtigt fast jedes Projekt der Marsmission die Nutzung lokaler Ressourcen als Treibstoff“, sagte Gareth Morgan, der Hauptautor des Artikels, in einer Pressemitteilung des US Planetary Institute.
In ihrer Studie kombinierten die Wissenschaftler Datensätze, die von mehreren NASA-Raumfahrzeugen – Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey und Mars Global Surveyor – gewonnen wurden, und verarbeiteten sie mit einem einzigen Algorithmus, der speziell für dieses Projekt entwickelt wurde. Die neue Methode ermöglichte es, die Wahrscheinlichkeit der Bildung von verborgenem Eis für verschiedene Bereiche auf der Marsoberfläche quantitativ abzuschätzen.
Von größtem Interesse für die Forscher waren die mittleren Breiten der nördlichen Hemisphäre, wo die zwei Hauptfaktoren vorhanden sein könnten, die für die Errichtung einer dauerhaften Basis erforderlich sind – ausreichendes Sonnenlicht und erhebliche Wassereisressourcen.
„Der Mars ist ein eisiger Planet, und das sind gute Neuigkeiten. Die Herausforderung besteht darin, Eis in einem Breitengrad zu finden, der für eine menschliche Landung geeignet ist, erklärt Morgan. - Frühere Studien haben gezeigt, dass Eis, das bis zu drei Meter unter der Oberfläche vergraben ist, in Breiten über 50 Grad in jeder Hemisphäre stabil sein sollte, aber diese Regionen sind kälter und anfällig für lange Jahreszeiten mit langen Nächten. In niedrigeren Breiten ist es wärmer, es gibt eine akzeptable Nachtlänge und es gibt viel Sonneneinstrahlung zur Stromerzeugung."
Die von Wissenschaftlern erstellte Eisdichtekarte zeigt, dass es auf der Nordhalbkugel Gebiete gibt, in denen die Zone der modernen Eisstabilität in den mittleren Breiten ziemlich breit ist. Das entdeckte Eis liegt in einer Tiefe von mehreren Zentimetern bis etwa einem Kilometer.
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Die Autoren verwendeten Daten aus fünf unabhängigen Fernerkundungsmethoden: Neutronenspektroskopie, thermische Analyse, Radaranalyse der Oberfläche, Radaranalyse der dielektrischen Eigenschaften der Untergrundzusammensetzung und geomorphologische Kartierung von periglazialen Strukturen. Die Autoren verifizierten die Korrektheit ihrer Methodik mit den Orten frischer Eisaufschlüsse, die kürzlich von der Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter entdeckt wurden.
„Bei der Analyse jedes dieser fünf Datensätze haben wir versucht, Eigenschaften der geologischen Umgebung zu isolieren, die indirekte Informationen über das Vorhandensein oder Fehlen von Eis liefern“, sagt Morgan. „Zum Beispiel verwenden wir thermische Datensätze, um nach Regionen mit hoher thermischer Trägheit unter der Oberfläche zu suchen, die mit Eis kompatibel sind, während Oberflächenradaranalysen verwendet wurden, um das Vorhandensein von eisähnlichen Materialien mit geringer Dichte aufzuspüren.“
Die Forscher merken an, dass sich das SWIM-Projekt nicht zum Ziel setzt, ein bestimmtes Gebiet für den Aufbau einer Basis auf dem Mars auszuwählen, sondern nur die dafür am besten geeigneten Gebiete skizziert.
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