التنقيب عن الجليد المائي على المريخ.. ما مدى قربنا من تحقيق ذلك؟

تتجه الأمور نحو الحفر عميقًا على سطح المريخ، ويتم إحراز تقدم فيما يتعلق بأفضل السبل لاستخراج الجليد تحت السطح لتوليد مياه الشرب ووقود الصواريخ وغيرها من الموارد المفيدة على الكوكب الأحمر.

لكن الحفر من الجانب العلوي للمريخ للوصول إلى الخزانات الجليدية المتاحة ليس بالأمر السهل. تتولى شركة Honeybee Robotics هذا التحدي، والتي تطلق على نهجها مفهوم RedWater.

أغراض مزدوجة

وقال كريس زاكني، نائب رئيس مجموعة تكنولوجيا الاستكشاف في شركة Honeybee Robotics في ألتادينا، كاليفورنيا: “لقد أثبت RedWater أنه البنية الصحيحة للحفر العميق على سطح المريخ”.

وقال زاكني إن RedWater يمكن أن يخدم أغراضًا مزدوجة، مثل الحفر للاستكشاف العلمي واستخراج المياه. وقال لموقع Space.com: “إنه أمر مربح للجانبين، ونحن في وضع يسمح لنا بإدخال هذه التكنولوجيا في مهمات المريخ القادمة”.

تتناسب الاكتشافات الحديثة للجليد المائي تحت السطح على الكوكب الأحمر بشكل جيد مع المياه الحمراء.

الجليد المريخي

على مر السنين، كشفت البيانات التي جمعتها مركبات المريخ المدارية أن ثلث سطح المريخ يحتوي على جليد بالقرب من السطح، بالإضافة إلى صفائح جليدية مدفونة على عمق أكبر.

على سبيل المثال، في وقت سابق من هذا العام، أشارت الملاحظات التي أجرتها مركبة Mars Express التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية إلى أن طبقات الجليد المائي تمتد عدة أميال تحت الأرض في بعض الأماكن على الكوكب.

بالإضافة إلى قصة الجليد المريخي، هناك تقرير هذا الشهر في مؤتمر علوم القمر والكواكب الخامس والخمسين عن بركان غير مسبوق.

ويتوقع البحث الجديد أنه تحت هذه الميزة المتآكلة إلى حد كبير، من المحتمل أن الجليد الجليدي لا يزال موجودًا، محفوظًا بالقرب من السطح في منطقة استوائية دافئة نسبيًا على المريخ.

وفي الوقت نفسه، أكمل فنيو شركة Honeybee مؤخرًا اختبارات مكثفة لنظام RedWater في الغرفة الباردة بالشركة، حسبما قال جوي بالموفسكي، مهندس الأنظمة في الشركة.

صرح بالموفسكي لموقع Space.com بأن هذا العمل تم تنفيذه من خلال منحة Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP-2) التابعة لناسا.

يستخدم نظام RedWater اثنتين من التقنيات الأرضية المثبتة، والتي تم تطبيقها بالفعل لدعم العمليات القطبية في كل من جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية: الأنابيب الملتفة التي تنفصل من السطح إلى الجليد تحتها، وما يسمى بمفهوم “RodWell”.

RodWell هي طريقة لإذابة بئر في الجليد الموجود أسفل سطح الأرض وضخ الماء السائل إلى السطح.

تم اكتشاف جليد مائي على شكل أنهار جليدية أو صفائح جليدية مغطاة بالحطام، ربما يبلغ سمكها مئات الأمتار، ورسم خرائط لها في خطوط العرض الوسطى للمريخ، وهو مكان مناسب لقاعدة استكشاف بشرية مستقبلية.

فريق السباحة

ناثانيال بوتزيج هو مدير مشارك وعالم كبير في مكتب معهد علوم الكواكب في ليكوود، كولورادو. بصفته قائدًا مشاركًا لمشروع رسم خرائط الجليد المائي تحت السطح (SWIM) على المريخ، ينشغل بوتزيج وزملاؤه برسم خرائط لموقع وعمق الجليد في خطوط العرض الوسطى على المريخ.

وهم الآن ينهون المرحلة الثالثة من عمل SWIM، والتي تهدف بوضوح إلى المساعدة في تحديد أولويات الاستهداف لمفهوم مهمة رسم خرائط الجليد الدولية للمريخ (I-MIM) القادمة.

استكشاف الجليد

I-MIM هو مركبة مدارية تحمل رادارًا، وهو مشروع من المتوقع أن تنفذه وكالة ناسا بالشراكة مع وكالة الفضاء الإيطالية، ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA)، ووكالة الفضاء الكندية لتطوير مركبة مدارية لاستكشاف الجليد حول المريخ.

الهدف الرئيسي من I-MIM هو تحديد مدى وحجم الجليد المائي في مناطق خطوط العرض المتوسطة والمنخفضة من الكوكب.

وقال بوتزيج إنه يشعر أن وكالة ناسا والشركاء الدوليين الآخرين حريصون على متابعة مهمة I-MIM.

ومع ذلك، أشار بوتزج إلى وجود قدر كبير من عدم اليقين بشأن الميزانية فيما يتعلق بهذا المسعى، بالتأكيد من جانب وكالة ناسا وربما من جانب الوكالات الأخرى أيضًا.

وأشار بوتزيج إلى أن “هذا يجعل من الصعب على الشركاء الدوليين وضع اللمسات الأخيرة على اتفاقياتهم والبدء بنشاط في تصميم وبناء أجهزة وأدوات المهمة”.

المطلوب: البيانات الجانبية والعمودية

وقال بوتزيج إن هناك شكوكا في مجموعات البيانات الحالية، لذلك هناك حاجة إلى مزيد من البحث، وخاصة قدرات السبر الرادارية المدارية الجديدة على المريخ.

وأضاف بوتزيج أنه بمجرد توفر هذه المعلومات، يمكنها تحديد وتوصيف الجليد المدفون بشكل نهائي في مقاييس مواقع الهبوط لمناطق واسعة عبر خطوط العرض الوسطى للمريخ.

وقال بوتزيج: “ومع ذلك، فمن الممكن من حيث المبدأ إرسال مهمات الهبوط إلى خطوط العرض الأعلى أو إلى المواقع التي كشفت فيها التأثيرات الجديدة عن الجليد، وتأكيد الالتقاء بالجليد في باطن الأرض باستخدام الحفر دون الحصول أولاً على تلك البيانات الإضافية”.

“ومع ذلك، حتى بالنسبة لمثل هذه المواقع، فإن المدى الجانبي والعمودي وتركيز الجليد سيظل مقيدًا بشكل سيئ بدون أدوات جديدة.”

وأوضح إسحاق سميث، الأستاذ المشارك في جامعة يورك في تورونتو، أونتاريو، أن الحفر لعمق يصل إلى متر واحد (3.3 قدم) في الجليد قد يكون أمرًا صعبًا. وهو أيضًا أحد كبار العلماء في معهد علوم الكواكب، ومقره في توكسون، أريزونا.

يتطلب مثل هذا الحفر على الأرض كميات كبيرة من الطاقة الحرارية أو الكهربائية والكثير من الطاقة البشرية. وقال سميث: “يكون الأمر صعباً بشكل خاص عندما يكون الجليد أكثر برودة بكثير من -40 درجة مئوية (ناقص 40 درجة فهرنهايت)، مثل كل الجليد الموجود على المريخ”. “.