Menemukan sumber air Mars - yang tidak terbatas pada wilayah kutub beku Mars - telah menjadi tantangan yang berkelanjutan bagi agen-agen luar angkasa dan astronom. Antara NASA, SpaceX, dan setiap usaha ruang publik dan swasta lainnya berharap untuk melakukan misi kru ke Mars di masa depan, sumber es yang dapat diakses akan berarti kemampuan untuk memproduksi bahan bakar roket pada pandangan dan menyediakan air minum untuk sebuah pos terdepan.
Sejauh ini, upaya untuk menemukan sumber es khatulistiwa telah gagal. Tetapi setelah berkonsultasi dengan data lama dari misi terlama ke Mars dalam sejarah - NASA Mars Odyssey wahana antariksa - tim peneliti dari Laboratorium Fisika Terapan Universitas John Hopkins (JHUAPL) mengumumkan bahwa mereka mungkin telah menemukan bukti sumber es air di wilayah Medusae Fossae di Mars.
Wilayah Mars ini, yang terletak di wilayah khatulistiwa, terletak di antara batas dataran tinggi-dataran rendah di dekat daerah vulkanik Tharsis dan Elysium. Daerah ini dikenal karena pembentukannya dengan nama yang sama, yang merupakan endapan lunak dari bahan yang mudah erosi yang memanjang sekitar 5.000 km (3.109 mi) di sepanjang khatulistiwa Mars. Sampai sekarang, diyakini tidak mungkin es air ada di sana.
Namun, sebuah tim yang dipimpin oleh Jack Wilson - seorang peneliti pasca-doktoral di JHUAPL - baru-baru ini memproses kembali data dari Mars Odyssey pesawat ruang angkasa yang menunjukkan sinyal yang tidak terduga. Data ini dikumpulkan antara tahun 2002 dan 2009 oleh instrumen spektrometer neutron misi. Setelah mengolah kembali data komposisi beresolusi rendah untuk menjadikannya lebih fokus, tim menemukan bahwa itu mengandung sinyal hidrogen yang tinggi secara tak terduga.
Untuk membawa informasi ke resolusi yang lebih tinggi, Wilson dan timnya menerapkan teknik rekonstruksi gambar yang biasanya digunakan untuk mengurangi kekaburan dan menghilangkan noise dari data pencitraan medis dan pesawat ruang angkasa. Dengan demikian, tim dapat meningkatkan resolusi spasial data dari sekitar 520 km (320 mi) menjadi 290 km (180 mi). Biasanya, perbaikan semacam ini hanya bisa dicapai dengan membuat pesawat ruang angkasa lebih dekat ke permukaan.
"Seolah-olah kita akan memotong ketinggian orbital pesawat ruang angkasa menjadi dua," kata Wilson, "dan itu memberi kita pandangan yang jauh lebih baik tentang apa yang terjadi di permukaan." Dan sementara spektrometer neutron tidak mendeteksi air secara langsung, tingginya jumlah neutron yang terdeteksi oleh spektrometer memungkinkan tim peneliti untuk menghitung kelimpahan hidrogen. Pada garis lintang tinggi di Mars, ini dianggap sebagai tanda es air.
Pertama kali Mars Odyssey wahana antariksa mendeteksi hidrogen yang melimpah pada tahun 2002, yang tampaknya berasal dari endapan permukaan bawah pada garis lintang tinggi di sekitar Mars. Temuan ini dikonfirmasi pada 2008, ketika NASA Phoenix Lander mengkonfirmasi bahwa hidrogen berbentuk es air. Namun, para ilmuwan telah beroperasi di bawah asumsi bahwa pada garis lintang yang lebih rendah, suhu terlalu tinggi untuk keberadaan es air.
Di masa lalu, deteksi hidrogen di wilayah khatulistiwa dianggap disebabkan oleh adanya mineral terhidrasi (yaitu air masa lalu). Selain itu, Orbiter Pengintai Mars (MRO) dan ESA Mars Express orbiter telah melakukan pemindaian radar pada daerah tersebut, menggunakan Shadar Subsurface Radar (SHARAD) dan Mars Advanced Radar untuk instrumen Subsurface dan Ionospheric Sounding (MARSIS).
Pemindaian ini menunjukkan bahwa ada endapan vulkanik berkepadatan rendah atau es air di bawah permukaan, meskipun hasilnya tampak lebih konsisten dengan tidak adanya es air untuk dibicarakan. Seperti yang ditunjukkan Wilson, hasil mereka memberikan lebih dari satu penjelasan yang mungkin, tetapi tampaknya mengindikasikan bahwa es air dapat menjadi bagian dari makeup bawah permukaan:
“[Jika] hidrogen yang terdeteksi terkubur es di dalam meteran teratas permukaan. akan ada lebih dari cukup untuk masuk ke ruang pori di tanah ... Mungkin tanda tangan dapat dijelaskan dalam hal deposit garam terhidrasi yang luas, tetapi bagaimana garam terhidrasi ini menjadi dalam formasi juga sulit untuk dijelaskan. Jadi untuk saat ini, tanda tangan tetap menjadi misteri yang layak untuk dipelajari lebih lanjut, dan Mars terus mengejutkan kami. ”
Mengingat atmosfer Mars yang tipis dan kisaran suhu yang umum di sekitar khatulistiwa - yang mencapai setinggi 308 K (35 ° C; 95 ° F) pada tengah hari selama musim panas - merupakan misteri bagaimana es air dapat dipertahankan di sana. Namun teori utama adalah bahwa campuran es dan debu diendapkan dari daerah kutub di masa lalu. Ini bisa terjadi kembali ketika kemiringan sumbu Mars lebih besar daripada sekarang.
Namun, kondisi itu belum ada di Mars selama ratusan ribu atau bahkan jutaan tahun. Dengan demikian, setiap es bawah permukaan yang disimpan di sana harus sudah lama hilang sekarang. Ada juga kemungkinan bahwa es di bawah permukaan bisa dilindungi oleh lapisan debu yang mengeras, tetapi ini juga tidak cukup untuk menjelaskan bagaimana es air dapat bertahan pada rentang waktu yang terlibat.
Pada akhirnya, keberadaan hidrogen yang melimpah di wilayah Medusae Fossae hanyalah misteri lain yang akan membutuhkan penyelidikan lebih lanjut. Hal yang sama berlaku untuk endapan es air pada umumnya di sekitar wilayah khatulistiwa Mars. Deposito semacam itu berarti bahwa misi di masa depan akan memiliki sumber air untuk memproduksi bahan bakar roket.
Ini akan menghemat miliaran dolar dari biaya misi individu karena pesawat ruang angkasa tidak perlu membawa bahan bakar yang cukup untuk perjalanan pulang bersama mereka. Dengan demikian, pesawat antariksa antarplanet dapat dibuat yang akan lebih kecil, lebih ringan dan lebih cepat. Kehadiran es air ekuatorial juga dapat digunakan untuk menyediakan pasokan air yang stabil untuk pangkalan di Mars di masa depan.
Kru dapat diputar masuk dan keluar dari pangkalan ini setiap dua tahun sekali - dengan cara yang mirip dengan apa yang saat ini kami lakukan dengan Stasiun Luar Angkasa Internasional. Atau - berani saya katakan itu? - sumber air lokal dapat digunakan untuk memasok air minum, sanitasi, dan irigasi ke koloni akhirnya! Tidak peduli bagaimana Anda mengirisnya, menemukan sumber air Mars yang dapat diakses sangat penting bagi masa depan eksplorasi ruang angkasa seperti yang kita ketahui!
