Доказательства того, что на Марсе некогда циркулировала жидкая вода, учёные искали в течение многих лет и, наконец, поисковым миссиям удалось установить, что на полюсах планеты залегает водяной лёд - как раз под пыльной поверхностью Марса. Возможно, что для доступа к такой воде понадобится бурение и нагревание, но ни одна миссия по сей день так и не попыталась добыть значимое количество воды ни на Марсе, ни на любом другом небесном теле за пределами Земли.
Теперь же нидерландская организация Mars One, целью которой является организация поселения на Красной планете, планирует направить к далёкому миру разведывательный аппарат. Он среди прочего должен будет продемонстрировать, что добывать воду на Марсе возможно. Водные ресурсы планеты будут использоваться для питья, выращивания растений и создания топлива. Миссия намечена на 2018 год. «Здесь, на Земле, мы экспериментировали с самыми разными технологиями, направленными на извлечение влаги из атмосферы и почвы, - рассказывает Эд Седивай (Ed Sedivy), главный инженер в области безопасности аэрокосмической компании Lockheed Martin и программный менеджер полётной системы посадочного модуля Phoenix NASA. - Главный вопрос в том, подходят ли наши технологии для использования в условиях Марса. Ведь там иная концентрация воды в грунте и другие температуры».
Многочисленные исследования, основывающиеся на данных орбитальных аппаратов и марсоходов, доказали существование воды на Марсе. Более того, на планете существует система каналов, древние озёрные кратеры и поверхностные породы и минералы, которые могут образоваться лишь в присутствии жидкой воды.
Сегодняшний Марс слишком холодный, а его атмосферное давление чересчур низкое, чтобы жидкая вода сохранялась на поверхности (она может существовать лишь на малых высотах и в течение очень коротких промежутков времени). Но ниже поверхности почвы во льдах таится замёрзшая вода.
Модуль Phoenix NASA обнаружил водяной лёд на месте своей посадки ещё в 2008 году. Космический корабль взял на анализ образцы почвы, а его бортовой масс-спектрометр обнаружил следы водяного пара, когда образцы были подвергнуты нагреванию. Не так давно ровер Curiosity NASA провёл бурение поверхностного грунта планеты и также обнаружил молекулы воды в образцах почвы. Учёные предполагают, что литр воды содержится примерно в 30 кубических дециметрах грунта.
Проще всего будет получить воду, если извлечь образцы мёрзлого грунта, а затем нагреть их, чтобы вода смогла превратиться в водяной пар. Правда, есть ещё один метод, который может на деле оказаться более эффективным.
Консультант NASA Эвин Этридж (Edwin Ethridge) и его коллеги разработали способ добывать воду в смоделированных лунных и марсианских условиях с помощью пучков СВЧ-излучения. Во время «лунного» эксперимента они использовали обычную кухонную микроволновку, которая «готовила» имитацию лунного реголита (слой рыхлого грунта и горных пород с поверхности Луны). Под воздействием нагревания замёрзшая вода выпаривалась, затем её собирали с помощью охлаждённых пластин, на которые она осаждалась.
Вода хорошо поглощает короткие электромагнитные волны, чего нельзя сказать про лёд. Микроволновые лучи фактически нагревают каменные частицы, которые затем при контакте нагревают и лёд.
Этридж уверен, что эта же технология сработает и на Марсе. Ко всему прочему, для её реализации требуется меньше бурения (впрочем, если вода будет залегать очень глубоко, потребуется просверлить отверстие вглубь и пустить через него микроволновые лучи).
Марс в этом отношении далеко не единственное место, где учёные надеются научиться добывать воду. Те же задачи стоят перед космонавтами и астронавтами, что посетят Луну и астероиды.
«Добыча воды - очень важный шаг, - комментирует Билл Ларсон (Bill Larson), куратор программы NASA по поиску полезных ресурсов иных миров. - Если мы собираемся покорять Солнечную систему, следует научиться использовать ресурсы, которые будут найдены нами в пункте назначения».
В частности, в настоящее время NASA и Канадское космическое агентство (Canadian Space Agency) разрабатывают новый луноход под названием RESOLVE (Regolith and Environment Science and Oxygen and Lunar Volatile Extraction). Планируется, что он отправится на Луну в этом десятилетии, где сможет пробурить поверхность и нагреть материал для измерения количества водяного пара в нём.