מציאת מקור מים מאדים - מים שאינם מוגבלים לאזורי הקוטב הקפואים של מאדים - הייתה אתגר מתמשך עבור סוכנויות החלל והאסטרונומים כאחד. בין נאס"א, SpaceX, וכל מיזם חלל ציבורי ופרטי אחר בתקווה לבצע משימה מאוישת למאדים בעתיד, מקור קרח נגיש פירושו היכולת לייצר דלק רקטות על הכוונת ולספק מי שתייה למאחז.
עד כה, הניסיון לאתר מקור מים משווי קרח מים נכשל. אבל לאחר התייעצות עם נתונים ישנים מהמשימה הארוכה ביותר למאדים בהיסטוריה - של נאס"א מאדים אודיסיאה חללית - צוות חוקרים ממעבדת הפיזיקה היישומית באוניברסיטת ג'ון הופקינס (JHUAPL) הודיעו כי יתכן שהם מצאו עדויות למקור קרח מים באזור מדוזה פוסה במאדים.
אזור זה של מאדים, שנמצא באזור המשווה, ממוקם בין גבול הרמה-השפלה ליד האזורים הוולקניים Tharsis ו- Elysium. אזור זה ידוע ביצירתו בשם זהה, המהווה משקע רך של חומר ניתן לשחיקה הנמשך כ 5000 ק"מ (3,109 מייל) לאורך קו קו המשווה של מאדים. עד כה, היה האמין כי בלתי אפשרי שקיים שם קרח מים.
עם זאת, צוות בראשותו של ג'ק וילסון - חוקר פוסט-דוקטורט ב- JHUAPL - עיבד לאחרונה נתונים מה מאדים אודיסיאה חללית שהראתה איתותים לא צפויים. נתונים אלה נאספו בין 2002 ל -2009 על ידי מכשיר ספקטרומטר הנויטרונים של המשימה. לאחר עיבוד מחדש של נתוני הקומפוזיציה התחתונה ברזולוציה נמוכה בכדי להביא אותם למיקוד חד יותר, הצוות מצא כי הוא מכיל אותות גבוהים של בלתי צפוי של מימן.
כדי להביא את המידע לרזולוציה גבוהה יותר, וילסון וצוותו השתמשו בטכניקות של שחזור תמונות המשמשות בדרך כלל להפחתת טשטוש ולהסרת רעש מנתוני הדמיה רפואית וחללית. בכך הצליח הצוות לשפר את הרזולוציה המרחבית של הנתונים מכ -520 ק"מ (320 מייל) ל 290 ק"מ (180 מייל). בדרך כלל ניתן היה להשיג שיפור מסוג זה רק על ידי קירוב החללית הרבה יותר אל פני השטח.
"זה היה כאילו חתכנו את גובה המסלול של החללית לשניים," אמר וילסון, "וזה נתן לנו מבט טוב יותר על מה שקורה על פני השטח." ובעוד שספקטרומטר הנויטרונים לא זיהה מים ישירות, הרי שהשפע הגבוה של הנויטרונים שגילה הספקטרומטר איפשר לצוות המחקר לחשב את שפע המימן. בקווי הרוחב הגבוהים במאדים זה נחשב לסימן המספר את קרח המים.
הפעם הראשונה מאדים אודיסיאה החללית שאיתרה מימן בשפע הייתה בשנת 2002, שנראה כי היא הגיעה ממרבצי קרקע מתחת לקרקעית גבוהה סביב מאדים. ממצאים אלה אושרו בשנת 2008, אז נאס"א פיניקס לנדר אישר שהמימן קיבל צורת קרח מים. עם זאת, מדענים פעלו בהנחה שבקווי הרוחב הנמוכים הטמפרטורות גבוהות מכדי שיהיה קרח מים.
בעבר, חשבו שגילוי המימן באזור המשווה נובע מנוכחותם של מינרלים מיובשים (כלומר מים בעבר). בנוסף סיירת מאדים אורביטר (MRO) ושל ESA מאדים אקספרס האורביטר שניהם ביצעו סריקות צליליות מכ"ם של האזור, תוך שימוש במכ"ם הרדוד התת-קרקעי שלהם (SHARAD) וב- Radar Advanced Radar למכשירי סאונד-תת-קרקעיים ו- Ionospheric Sounding (MARSIS) בהתאמה.
סריקות אלה הציעו כי היו מרבצים וולקניים בצפיפות נמוכה או קרח מים מתחת לפני השטח, אם כי התוצאות נראו עקביות יותר מכיוון שאין בהן קרח מים שאפשר לדבר עליו. כפי שהעיד ווילסון, תוצאותיהם נוטות יותר להסבר אפשרי אחד, אך נראה כי קרח מים יכול להוות חלק מאיפור פני האדמה:
"[I] אם המימן שזוהה נקבר קרח בתוך המטר העליון של השטח. יהיו יותר מאלה שישתלבו בחלל הנקבוביות באדמה ... אולי ניתן להסביר את החתימה במונחים של מרבצים נרחבים של מלחים מתוחים, אך כיצד קשה להסביר את מלחי ההידרציה הללו במבנה. אז נכון לעכשיו, החתימה נותרה תעלומה שראויה להמשך המחקר, ומאדים ממשיכים להפתיע אותנו. "
בהתחשב באטמוספרה הדקה של מאדים וטווחי הטמפרטורה הנפוצים סביב קו המשווה - שמתנשאים לגובה של 308 K (35 מעלות צלזיוס; 95 מעלות צלזיוס) בצהרי היום בקיץ - זהו תעלומה כיצד ניתן לשמור שם קרח מים. אולם התיאוריה המובילה היא שתערובת של קרח ואבק הופקדה מאזורי הקוטב בעבר. זה יכול היה לקרות בחזרה כאשר ההטיה הצירית של מאדים הייתה גדולה מכפי שהיא כיום.
עם זאת, תנאים אלה לא היו קיימים במאדים במשך מאות אלפים ואף מיליוני שנים. כיוון שכך, כל קרח מתחת לפני השטח שהופקד שם צריך להימשך מזמן. קיימת גם האפשרות כי קרח מתחת לפני הקרקע יכול להיות מוגן על ידי שכבות של אבק מוקשה, אך גם זה אינו מספיק בכדי להסביר כיצד קרח מים יכול היה לשרוד בטווחי הזמן המעורבים.
בסופו של דבר, הימצאותו של מימן בשפע באזור מדוזה פוסה היא רק עוד תעלומה שתצריך בדיקה נוספת. הדבר נכון גם לגבי מרבצי קרח מים באופן כללי באזור המשווה של מאדים. משקעים כאלה פירושו שלמשימות עתידיות יהיה מקור מים לייצור דלק טילים.
זה יגלח מיליארדי דולרים מעלויות המשימה האישית מכיוון שחללית לא תצטרך לשאת מספיק דלק לנסיעה חזרה איתם. כיוון שכך, ניתן לייצר חלליות בין-כוכביות שיהיו קטנות יותר, קלות ומהירות יותר. ניתן להשתמש בנוכחות קרח מים משווני בכדי לספק אספקה קבועה של מים לבסיס עתידי במאדים.
ניתן לסובב צוותים מבסיס זה ומחוצה לו אחת לשנתיים - באופן הדומה למה שאנחנו עושים כיום עם תחנת החלל הבינלאומית. או - אני מעז לומר את זה? - ניתן להשתמש במקור מים מקומי לאספקת מי שתייה, תברואה והשקיה למתיישבים בסופו של דבר! לא משנה כיצד תפרסו את זה, מציאת מקור נגיש של מים מאדים היא קריטית לעתיד חקר החלל כפי שאנו מכירים אותו!
