Trouver une source d'eau martienne - qui ne se limite pas aux régions polaires gelées de Mars - a été un défi permanent pour les agences spatiales et les astronomes. Entre la NASA, SpaceX et toutes les autres entreprises spatiales publiques et privées espérant mener une mission en équipage sur Mars à l'avenir, une source de glace accessible signifierait la possibilité de fabriquer du carburant pour fusée à vue et de fournir de l'eau potable à un avant-poste.
Jusqu'à présent, la tentative de localiser une source équatoriale de glace d'eau a échoué. Mais après avoir consulté les anciennes données de la plus longue mission sur Mars de l'histoire - la NASA Mars Odyssey vaisseau spatial - une équipe de chercheurs du Laboratoire de physique appliquée de l'Université John Hopkins (JHUAPL) a annoncé qu'ils avaient peut-être trouvé des preuves d'une source de glace d'eau dans la région de Medusae Fossae sur Mars.
Cette région de Mars, qui est située dans la région équatoriale, est située entre la limite des hautes terres et des basses terres près des zones volcaniques de Tharsis et d'Elysium. Cette zone est connue pour sa formation du même nom, qui est un dépôt mou de matériau facilement érodable qui s'étend sur environ 5000 km (3 109 mi) le long de l'équateur de Mars. Jusqu'à présent, on croyait qu'il était impossible pour la glace d'eau d'y exister.
Cependant, une équipe dirigée par Jack Wilson - un chercheur post-doctoral à la JHUAPL - a récemment retraité les données de la Mars Odyssey vaisseau spatial qui a montré des signaux inattendus. Ces données ont été recueillies entre 2002 et 2009 par le spectromètre à neutrons de la mission. Après avoir retraité les données de composition à faible résolution pour les rendre plus nettes, l'équipe a constaté qu'elles contenaient des signaux d'hydrogène étonnamment élevés.
Pour apporter les informations à une résolution plus élevée, Wilson et son équipe ont appliqué des techniques de reconstruction d'images qui sont généralement utilisées pour réduire le flou et supprimer le bruit des données d'imagerie médicale et spatiale. Ce faisant, l’équipe a pu améliorer la résolution spatiale des données d’environ 520 km (320 mi) à 290 km (180 mi). D'ordinaire, ce type d'amélioration ne pouvait être obtenu qu'en rapprochant le vaisseau spatial de la surface.
"C'était comme si nous avions réduit de moitié l'altitude orbitale du vaisseau spatial", a déclaré Wilson, "et cela nous a donné une bien meilleure vue de ce qui se passe à la surface." Et bien que le spectromètre à neutrons ne détecte pas directement l'eau, la grande abondance de neutrons détectés par le spectromètre a permis à l'équipe de recherche de calculer l'abondance d'hydrogène. Aux hautes latitudes de Mars, cela est considéré comme un signe révélateur de la glace d'eau.
La première fois que Mars Odyssey l'engin spatial a détecté de l'hydrogène abondant en 2002, qui semblait provenir de dépôts souterrains à de hautes latitudes autour de Mars. Ces résultats ont été confirmés en 2008, lorsque la NASA Phoenix Lander a confirmé que l'hydrogène prenait la forme de glace d'eau. Cependant, les scientifiques opèrent sous l'hypothèse qu'à des latitudes plus basses, les températures sont trop élevées pour que la glace d'eau existe.
Dans le passé, la détection de l'hydrogène dans la région équatoriale était due à la présence de minéraux hydratés (c'est-à-dire de l'eau passée). De plus, le Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) et l’ESA Mars Express L'orbiteur a tous deux effectué des balayages radar de la zone, en utilisant respectivement leurs radars peu profonds (SHARAD) et Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS).
Ces analyses ont suggéré qu'il y avait soit des dépôts volcaniques de faible densité ou de la glace d'eau sous la surface, bien que les résultats semblaient plus cohérents avec le fait qu'il n'y avait pas de glace d'eau à proprement parler. Comme Wilson l'a indiqué, leurs résultats se prêtent à plus d'une explication possible, mais semblent indiquer que la glace d'eau pourrait faire partie de la composition du sous-sol:
«[Si] l'hydrogène détecté était de la glace enfouie dans le mètre supérieur de la surface. il y aurait plus que ce qui rentrerait dans l'espace interstitiel du sol… Peut-être que la signature pourrait être expliquée en termes de dépôts étendus de sels hydratés, mais comment ces sels hydratés sont venus à se former dans la formation est également difficile à expliquer. Donc pour l'instant, la signature reste un mystère qui mérite d'être approfondi, et Mars continue de nous surprendre. »
Compte tenu de la faible atmosphère de Mars et des plages de températures qui sont courantes autour de l'équateur - qui peuvent atteindre 308 K (35 ° C; 95 ° F) à midi en été - c'est un mystère de savoir comment la glace d'eau pourrait y être préservée. La principale théorie est cependant qu'un mélange de glace et de poussière s'est déposé dans les régions polaires dans le passé. Cela aurait pu se produire à l'époque où l'inclinaison axiale de Mars était supérieure à ce qu'elle est aujourd'hui.
Cependant, ces conditions n'existent pas sur Mars depuis des centaines de milliers, voire des millions d'années. En tant que tel, toute glace souterraine qui s'y serait déposée devrait avoir disparu depuis longtemps. Il y a aussi la possibilité que la glace souterraine soit protégée par des couches de poussière durcie, mais cela aussi est insuffisant pour expliquer comment la glace d'eau aurait pu survivre dans les échelles de temps impliquées.
En fin de compte, la présence d'hydrogène abondant dans la région de Medusae Fossae n'est qu'un autre mystère qui nécessitera une enquête plus approfondie. Il en va de même pour les dépôts de glace d'eau en général autour de la région équatoriale de Mars. Ces dépôts signifient que les futures missions disposeraient d'une source d'eau pour la fabrication de carburant pour fusées.
Cela réduirait les milliards de dollars des coûts des missions individuelles, car les engins spatiaux n'auraient pas besoin de transporter suffisamment de carburant pour un voyage de retour avec eux. En tant que tel, des engins spatiaux interplanétaires pourraient être fabriqués qui seraient plus petits, plus légers et plus rapides. La présence de glace d'eau équatoriale pourrait également être utilisée pour fournir un approvisionnement régulier en eau pour une future base sur Mars.
Les équipages pourraient être transférés dans et hors de cette base une fois tous les deux ans - d'une manière similaire à ce que nous faisons actuellement avec la Station spatiale internationale. Ou - oserais-je le dire? - une source d'eau locale pourrait être utilisée pour fournir de l'eau potable, de l'assainissement et de l'irrigation à d'éventuels colons! Peu importe comment vous le découpez, trouver une source d'eau martienne accessible est essentiel pour l'avenir de l'exploration spatiale telle que nous la connaissons!
