Радар на беспилотнике нашел скрытые ледники: как это поможет в освоении Марса
Методика поиска марсианских ледников родилась не в стерильных лабораториях, а в полевых лагерях — среди комаров, следов животных и генераторов, заряжающих аккумуляторы дронов по ночам.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
Именно в таких лагерях на просторах Аляски и Вайоминга специалисты Университета Аризоны проверили технологию, которая в будущем может подсказать астронавтам, где на Марсе легче всего добыть лед.
В полевых условиях ученые выяснили, что радиолокатор, установленный на дрон, способен достаточно точно измерять толщину каменно‑осыпного покрова над ледниками на Земле. Такие же измерения потребуется выполнять на Красной планете, где многие залежи льда спрятаны под слоем пыли и щебня.
Говоря о леднике, мы обычно думаем о белой массе, состоящей из льда и снега. Но так называемые покровные (debris‑covered) ледники выглядят иначе: лед в них полностью накрыт толстым слоем обломков горной породы и пыли. На Земле такие ледники встречаются во многих местах: лежащие поверх льда камни, если их слой достаточно толстый, действуют как теплоизоляция, спасая лед от таяния.
На Марсе похожие структуры обнаружены в средних широтах — между экватором и полярными шапками. Часть льда там заполняет кратеры, которые позднее были засыпаны пылью, часть лежит в долинах и под горными обломками. Орбитальные радары уже умеют «видеть» крупные скопления льда, но не способны точно сказать, насколько толстый слой мусора лежит на леднике и есть ли внутри льда дополнительные каменные прослойки. А для планирования бурения эти сведения очень важны.
«Если вы принимаете решение, где бурить на Марсе, нужно знать, где именно находится ледник: лежит ли он под метром или под десятью метрами камней», — объясняет соавтор работы, аспирант Лунно‑планетологической лаборатории Университета Аризоны Роберто Агилар. Именно такую информацию может дать дрон с радаром.
Чтобы проверить идею, ученые выбрали несколько хорошо изученных каменно‑покровных ледников на Аляске и в Вайоминге. По этим ледникам уже есть данные бурения и раскопок, с которыми можно сверить радиолокационные измерения. На дрон установили георадар, а затем в полевых испытаниях подбирали оптимальную высоту, скорость и направление полета относительно залегания льда, а также ориентацию антенн.
Полученные с радара замеры сравнили с фактическими измерениями толщины обломочного покрова — результаты совпали, что подтвердило надежность метода. Причем полет дрона на низкой высоте дал куда более высокое разрешение, чем орбитальные наблюдения: удалось не только оценить толщину каменного слоя, но и «заглянуть» внутрь ледника, отличая чистый лед от внутренних прослоек, загрязненных включениями породы.
Эти внутренние слои важны не только для практического использования льда, но и для науки: на Земле они фиксируют смену климатических циклов, отражая условия накопления льда за столетия и тысячелетия. На Марсе подобная «слоеная летопись» могла бы рассказать о прошлых изменениях климата на планете и условиях, в которых потенциально могла существовать жизнь.
Чтобы убедиться, что радар не вводят в заблуждение деревья или валуны на поверхности, команда провела численные моделирования и показала, что сигналы действительно идут из покровного ледника. Это особенно важно для будущих марсианских миссий, где каждая ошибка может стоить драгоценного ресурса и времени.
Новая методика поиск ледников станет недостающим «средним слоем» между нынешними орбитальными наблюдениями и далеким будущим, когда космонавты будут сами ходить по поверхности Красной планеты. Дроны с георадарами могут быть тем инструментом, который еще до высадки людей позволит с воздуха картировать запасы льда, выбрать оптимальные точки бурения и оценить, насколько безопасно и рационально будет использовать марсианский лед как ресурс — для получения воды, кислорода, ведения сельского хозяйства и поиска следов древней жизни.
Ранее снимки Perseverance и Curiosity раскрыли двойственную природу Марса.
Поделиться
