Mencari sumber air Martian - sumber yang tidak terbatas pada kawasan kutub beku Mars - telah menjadi cabaran berterusan bagi agensi angkasa dan ahli astronomi. Di antara NASA, SpaceX, dan setiap usaha angkasa awam dan swasta lain yang berharap dapat melakukan misi berawak ke Marikh pada masa akan datang, sumber es yang dapat diakses bererti kemampuan untuk menghasilkan bahan bakar roket pada pandangan dan menyediakan air minum untuk sebuah pos.
Setakat ini, usaha mencari sumber es air khatulistiwa gagal. Tetapi setelah berunding dengan data lama dari misi paling lama berjalan ke Marikh dalam sejarah - NASA Mars Odyssey kapal angkasa - sepasukan penyelidik dari Makmal Fizik Gunaan Universiti John Hopkins (JHUAPL) mengumumkan bahawa mereka mungkin telah menemui bukti sumber ais air di wilayah Medusae Fossae di Marikh.
Kawasan Mars ini, yang terletak di wilayah khatulistiwa, terletak di antara sempadan dataran tinggi-dataran rendah berhampiran kawasan gunung berapi Tharsis dan Elysium. Kawasan ini terkenal dengan pembentukannya dengan nama yang sama, yang merupakan simpanan lembut dari bahan yang mudah terhakis yang membentang sejauh kira-kira 5000 km (3,109 mi) di sepanjang khatulistiwa Marikh. Hingga kini, diyakini mustahil ais air ada di sana.
Walau bagaimanapun, pasukan yang diketuai oleh Jack Wilson - penyelidik pasca doktoral di JHUAPL - baru-baru ini memproses semula data dari Mars Odyssey kapal angkasa yang menunjukkan isyarat yang tidak dijangka. Data ini dikumpulkan antara tahun 2002 dan 2009 oleh instrumen spektrometer neutron misi. Setelah memproses data komposisi beresolusi rendah untuk membawanya ke fokus yang lebih tajam, pasukan mendapati bahawa ia mengandungi isyarat hidrogen tinggi yang tidak dijangka.
Untuk membawa maklumat ke dalam resolusi yang lebih tinggi, Wilson dan pasukannya menerapkan teknik pembinaan semula gambar yang biasanya digunakan untuk mengurangkan kekaburan dan menghilangkan kebisingan dari data pengimejan perubatan dan kapal angkasa. Dengan begitu, pasukan dapat meningkatkan resolusi spasial data dari sekitar 520 km (320 mi) hingga 290 km (180 mi). Biasanya, peningkatan seperti ini hanya dapat dicapai dengan membawa kapal angkasa lebih dekat ke permukaan.
"Seolah-olah kita memotong ketinggian orbit kapal angkasa menjadi separuh," kata Wilson, "dan itu memberi kita pandangan yang lebih baik tentang apa yang terjadi di permukaan." Walaupun spektrometer neutron tidak mengesan air secara langsung, kelimpahan neutron yang dikesan oleh spektrometer membolehkan pasukan penyelidik mengira banyak hidrogen. Pada garis lintang tinggi di Marikh, ini dianggap sebagai tanda ais air.
Kali pertama Mars Odyssey kapal angkasa yang mengesan hidrogen yang banyak terdapat pada tahun 2002, yang nampaknya berasal dari deposit bawah permukaan di lintang tinggi di sekitar Marikh. Penemuan ini disahkan pada tahun 2008, ketika NASA Phoenix Lander mengesahkan bahawa hidrogen itu berbentuk ais air. Walau bagaimanapun, saintis telah beroperasi dengan anggapan bahawa pada garis lintang yang lebih rendah, suhu terlalu tinggi untuk tidak ada ais air.
Pada masa lalu, pengesanan hidrogen di wilayah khatulistiwa dianggap disebabkan oleh adanya mineral terhidrat (iaitu air lalu). Di samping itu, Pengorbit Marikh (MRO) dan ESA Mars Express orbiter masing-masing telah melakukan imbasan radar yang terdengar di kawasan itu, menggunakan alat Radar Suburface Shallow (SHARAD) dan Mars Advanced Radar untuk instrumen Suburface dan Ionospheric Sounding (MARSIS).
Hasil imbasan ini menunjukkan bahawa terdapat endapan gunung berapi berketumpatan rendah atau ais air di bawah permukaan, walaupun hasilnya nampak lebih konsisten dengan tidak ada ais air. Seperti yang ditunjukkan oleh Wilson, hasilnya memberikan lebih dari satu kemungkinan penjelasan, tetapi nampaknya menunjukkan bahawa ais air boleh menjadi sebahagian daripada solek permukaan bawah:
"[I] jika hidrogen yang dikesan terkubur di dalam meter atas permukaan. akan ada lebih dari yang sesuai dengan ruang liang di dalam tanah ... Mungkin tandatangannya dapat dijelaskan dari segi deposit garam terhidrat yang luas, tetapi bagaimana garam terhidrat ini dalam formasi juga sukar dijelaskan. Jadi buat masa ini, tandatangan itu tetap menjadi misteri yang patut dikaji lebih jauh, dan Mars terus mengejutkan kami. "
Memandangkan atmosfera Mars yang tipis dan julat suhu yang biasa berlaku di sekitar khatulistiwa - yang setinggi 308 K (35 ° C; 95 ° F) pada tengah hari pada musim panas - adalah misteri bagaimana ais air dapat dipelihara di sana. Teori utama adalah bahawa campuran ais dan habuk disimpan dari kawasan kutub pada masa lalu. Ini mungkin berlaku ketika kecondongan paksi Marikh lebih besar daripada sekarang.
Walau bagaimanapun, keadaan tersebut tidak ada di Marikh selama beratus-ratus ribu bahkan berjuta-juta tahun. Oleh itu, apa-apa ais bawah permukaan yang tersimpan di sana sudah lama hilang. Ada juga kemungkinan es bawah permukaan dapat dilindungi oleh lapisan debu yang mengeras, tetapi ini juga tidak mencukupi untuk menjelaskan bagaimana ais air dapat bertahan pada skala waktu yang terlibat.
Pada akhirnya, kehadiran hidrogen yang melimpah di wilayah Medusae Fossae hanyalah misteri lain yang memerlukan penyelidikan lebih lanjut. Perkara yang sama berlaku untuk simpanan air es secara amnya di sekitar kawasan khatulistiwa Mars. Deposit tersebut bermaksud bahawa misi masa depan akan mempunyai sumber air untuk pembuatan bahan bakar roket.
Ini akan menjimatkan berbilion dolar dari kos misi individu kerana kapal angkasa tidak perlu membawa cukup bahan bakar untuk perjalanan pulang dengan mereka. Dengan demikian, kapal angkasa antara planet dapat dihasilkan yang akan lebih kecil, lebih ringan dan lebih cepat. Kehadiran ais air khatulistiwa juga dapat digunakan untuk menyediakan bekalan air yang stabil untuk pangkalan masa depan di Marikh.
Kru dapat diputar masuk dan keluar dari pangkalan ini setiap dua tahun sekali - dengan cara yang serupa dengan apa yang kita lakukan sekarang dengan Stesen Angkasa Antarabangsa. Atau - berani saya katakan? - sumber air tempatan dapat digunakan untuk membekalkan air minum, sanitasi dan air pengairan kepada penjajah akhirnya! Tidak kira bagaimana anda memotongnya, mencari sumber air Martian yang mudah diakses sangat penting untuk masa depan penerokaan angkasa lepas seperti yang kita ketahui!
