Jeśli ludzie kiedyś zaczną uprawiać żywność na Marsie, nie wystarczy postawić szklarni w dowolnym miejscu. Australijscy naukowcy stworzyli pierwszą tak szczegółową klasyfikację marsjańskiego podłoża i sprawdzili, które rejony dają najlepszy punkt wyjścia pod przyszłe uprawy.
Skala analizy robi wrażenie. Badacze sklasyfikowali niemal 800 mln lokalizacji i utworzyli 2000 typów podłoża. Najlepiej oceniona klasa zajmuje zaledwie 0,14 proc. powierzchni Marsa. Nie oznacza to jednak, że można już wysłać tam nasiona i zacząć sadzić ziemniaki.
Najważniejsze informacje w skrócie:
- analizę przygotowali naukowcy z University of Sydney
- objęła niemal 800 mln lokalizacji na Marsie
- mapa pokrywa około 92 proc. powierzchni planety
- badacze wyróżnili 2000 szczegółowych klas podłoża
- najlepszy wynik uzyskała klasa nazwana Nohibareth
- zajmuje ona około 0,14 proc. powierzchni Marsa
- model nie uwzględnia jeszcze m.in. toksycznych nadchloranów i dostępności azotu
Mars dostał własną mapę „gleb”
Daniel Irving z University of Sydney stworzył system nazwany Provisional Polythetic Areth Classification System, w skrócie PPACS. Zamiast ziemskiego określenia gleby badacze używają nazwy „areths”, wywodzącej się od Aresa, greckiego odpowiednika Marsa. Całość dzieli powierzchnię planety na 10 dużych grup, 100 zespołów i 2000 szczegółowych klas.
Do ich wyznaczenia wykorzystano dane orbitalne oraz modele opisujące między innymi strukturę podłoża, skład mineralny, pH i jego grubość. Powstała w ten sposób mapa obejmuje około 92 proc. Marsa i pozwala porównywać ze sobą regiony według tych samych kryteriów.
To ważne, bo wcześniejsze mapy skupiały się zwykle osobno na geologii, minerałach albo chemii powierzchni. Nowy system łączy kilka właściwości i pokazuje, gdzie występują podobne typy podłoża. Może więc pomóc nie tylko przy planowaniu przyszłych upraw, ale również przy wyborze miejsc dla kolejnych misji i baz.
Najlepszy wynik dostało tylko 0,14 proc. powierzchni
Naukowcy potraktowali przyszłe rolnictwo jako pierwszy test swojego systemu. Wszystkie 2000 klas ocenili pod kątem właściwości ważnych dla roślin, takich jak pH, zawartość gliny i żwiru, grubość warstwy podłoża oraz zdolność zatrzymywania wody.
Najwyższą ocenę – 0,93 w skali od 0 do 1 – uzyskała klasa Nohibareth. Model wskazuje średnie pH na poziomie 6,8, około 72 proc. gliny i niewielką ilość piasku oraz żwiru. Takie obszary występują przede wszystkim na średnich szerokościach geograficznych, między innymi w rejonach Tharsis, Arabia Terra i Elysium Planitia.
Problem w tym, że Nohibareth pokrywa tylko około 0,14 proc. Marsa. Nie oznacza to również, że pozostałe 99,86 proc. planety jest całkowicie bezużyteczne. To po prostu typ podłoża, który w obecnym modelu uzyskał najlepszą kombinację właściwości istotnych z punktu widzenia upraw.
Woda okazała się jednym z największych ograniczeń
Najczęściej powtarzającym się problemem nie było samo pH czy ilość gliny. W około 73 proc. przebadanych klas czynnikiem ograniczającym okazała się zdolność podłoża do zatrzymywania wody. Na Marsie ma to szczególne znaczenie, bo przyszła uprawa nie może pozwolić sobie na marnowanie cennego zasobu.
Dobre podłoże powinno zatrzymywać wodę wystarczająco długo, żeby korzenie mogły z niej korzystać, ale jednocześnie nie może utrudniać wymiany gazowej. Na Ziemi podobne właściwości są jednym z podstawowych elementów oceny gleby. Na Marsie dochodzi jednak cała lista dodatkowych problemów.
Sama mapa nie uwzględnia jeszcze między innymi toksyczności nadchloranów, dostępności azotu ani wszystkich różnic występujących wraz z głębokością. Dlatego autorzy traktują najlepsze obszary jako miejsca warte dalszego badania, a nie gotowe lokalizacje pod pierwszą marsjańską farmę.
Szklarnia na Marsie nadal będzie potrzebowała znacznie więcej
Nawet najlepszy typ marsjańskiego podłoża nie pozwoli po prostu wsadzić nasion do gruntu. Rośliny będą potrzebowały kontrolowanej atmosfery, odpowiedniej temperatury, wody, składników odżywczych i ochrony przed promieniowaniem. Sam materiał z powierzchni Marsa również może wymagać oczyszczania i modyfikacji.
To ważne w kontekście planów przyszłej kolonizacji Marsa. Jeśli baza ma funkcjonować przez miesiące lub lata, produkcja części żywności na miejscu może znacznie ograniczyć ilość ładunku wysyłanego z Ziemi. Do tego potrzebna jest jednak wiedza, gdzie warto budować szklarnię i z jakim materiałem będzie trzeba pracować.
Naukowcy chcą teraz odtworzyć wybrane marsjańskie podłoża na Ziemi i sprawdzić, jak zachowują się w kontrolowanych uprawach. Dopiero eksperymenty z prawdziwymi roślinami pokażą, ile pracy wymagałoby przygotowanie poszczególnych mieszanek.
Pierwsza mapa może się jeszcze mocno zmienić
Obecna klasyfikacja bazuje przede wszystkim na danych zbieranych z orbity oraz modelach wykorzystujących znane zależności między właściwościami podłoża. To pozwala objąć niemal całą planetę, ale nie zastąpi bezpośrednich pomiarów wykonywanych na powierzchni.
Kolejne łaziki mogą więc sprawdzać, czy model rzeczywiście przewiduje występowanie określonych klas tam, gdzie wskazuje mapa. Jeszcze więcej informacji dostarczyłyby próbki marsjańskiego regolitu przebadane w laboratoriach na Ziemi. Autorzy zakładają, że system będzie aktualizowany wraz z pojawianiem się nowych danych.
Największą wartością badania nie jest więc wskazanie jednego miejsca, w którym kiedyś stanie marsjańska farma. Naukowcy dostali wspólny system pozwalający porównywać ogromne obszary planety i zawężać poszukiwania. Przy niemal 145 mln km² powierzchni Marsa taka mapa może oszczędzić przyszłym misjom sporo czasu.
Źródła: University of Sydney, CATENA.
Dziękujemy za przeczytanie artykułu na Techoteka.pl.
Codziennie publikujemy najważniejsze informacje z Polski i ze świata dotyczące technologii, sztucznej inteligencji, nowych rozwiązań cyfrowych oraz trendów technologicznych, które kształtują przyszłość.
Obserwuj nas na Facebooku, aby być na bieżąco z najważniejszymi wydarzeniami ze świata technologii.
