Trovare acqua su Marte non significa più soltanto individuare zone compatibili con la presenza di ghiaccio: ora i ricercatori stanno provando a dire quanto sia probabile trovarlo scavando in un punto preciso. Due nuovi studi del progetto Mars Subsurface Water Ice Mapping, SWIM, hanno confrontato diverse mappe orbitali e introdotto un approccio statistico che, in alcune località, arriva a stimare una probabilità del 64% di incontrare ghiaccio nel sottosuolo.
Il risultato è particolarmente importante per le future missioni umane. L’acqua potrebbe essere utilizzata per bere, produrre ossigeno e come risorsa per alcune forme di produzione di propellente, riducendo ciò che dovrebbe essere trasportato dalla Terra. Il problema è capire dove scavare senza affidarsi a una singola osservazione orbitale.
Dove potrebbe trovarsi davvero l'acqua ghiacciata su Marte
Le nuove mappe indicano che il ghiaccio vicino alla superficie è molto probabile alle latitudini più elevate, mentre la situazione diventa meno chiara avvicinandosi all’equatore. È proprio nelle medie latitudini, più interessanti per una futura missione umana, che conoscere una probabilità numerica può fare la differenza nella scelta di un sito.
Il lavoro nasce dal progetto Mars Subsurface Water Ice Mapping del Planetary Science Institute, sviluppato per migliorare la conoscenza delle risorse di ghiaccio marziane. Il gruppo utilizza dati provenienti da più strumenti e missioni, evitando di considerare una singola mappa come una risposta definitiva.
Tra i dati impiegati ci sono osservazioni termiche del Thermal Emission Spectrometer della missione Mars Global Surveyor e del Mars Climate Sounder a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter. La velocità con cui il terreno si riscalda e si raffredda durante il giorno e le stagioni può fornire indizi sui materiali presenti sotto la superficie.
Un terreno composto soltanto da sabbia, per esempio, non modifica la propria temperatura nello stesso modo di uno strato di sabbia posto sopra una massa di ghiaccio. Il metodo non permette però di vedere direttamente l’acqua: per questo l’incertezza resta una parte centrale dell’analisi.
Cosa significa davvero quel 64% di probabilità
La novità principale del secondo studio è il passaggio da una generica indicazione di compatibilità con il ghiaccio a una probabilità calcolata. In precedenza, una zona poteva risultare favorevole perché uno o più strumenti fornivano segnali coerenti. Il nuovo metodo prova invece a quantificare statisticamente quanto sia plausibile trovare davvero ghiaccio in quella posizione.
Il lavoro guidato da Samuel Courville è stato pubblicato su The Planetary Science Journal ed è consultabile tramite il paper dedicato alla mappatura probabilistica del ghiaccio marziano. Un valore del 64% non significa quindi che il 64% del terreno sia composto da ghiaccio, ma che il modello attribuisce a quella località una probabilità del 64% di contenerlo.
Questa distinzione è essenziale. Una missione robotica può essere inviata anche in una regione molto incerta con l’obiettivo di raccogliere nuovi dati. Una missione con astronauti, invece, avrebbe bisogno di margini di sicurezza superiori, soprattutto se l’accesso all’acqua facesse parte dell’architettura prevista per la permanenza sulla superficie.
Il tema si collega direttamente alle difficoltà che abbiamo analizzato parlando di cosa serve davvero per una missione umana su Marte. Portare un equipaggio sul pianeta è soltanto una parte del problema: risorse locali, energia, sicurezza e logistica diventano decisive una volta arrivati.
Tra un metro e cinque metri c'è ancora una zona poco conosciuta
Le mappe attuali hanno un limite importante. I dati utilizzati per le stime più superficiali permettono di studiare soprattutto il primo metro di terreno, mentre alcune tecniche radar riescono a identificare depositi a profondità superiori ai 5 metri. Rimane quindi una fascia compresa indicativamente tra 1 e 5 metri dove le informazioni sono molto meno complete.
Un radar ad alta frequenza progettato specificamente per questo intervallo potrebbe ridurre l’incertezza. Sapere che il ghiaccio esiste a sei o dieci metri di profondità è scientificamente utile, ma per una missione umana sarebbe molto più conveniente trovare depositi abbondanti abbastanza vicini alla superficie da poter essere raggiunti con sistemi di scavo relativamente semplici.
Le condizioni ambientali complicano ulteriormente il quadro. Sulla maggior parte della superficie marziana il ghiaccio esposto non resta stabile a lungo e tende a sublimare, passando direttamente dallo stato solido a quello gassoso. Missioni come Phoenix hanno già mostrato ghiaccio a pochi centimetri di profondità nelle regioni settentrionali, ma quelle aree sono meno favorevoli per molte ipotesi di esplorazione umana.
Anche atmosfera e polvere possono modificare l’interpretazione dei dati termici. Su tech.icrewplay.com abbiamo visto come la polvere possa cambiare la risposta dell’atmosfera marziana, un esempio di quanto sia difficile trasformare un’osservazione orbitale in una previsione precisa delle condizioni al suolo.
Il passo successivo sarà quindi combinare nuove osservazioni, radar più adatti e missioni robotiche nei punti in cui le mappe non concordano. È lì che si può capire dove terminano i modelli e dove comincia il ghiaccio reale. Per chi un giorno dovrà scegliere un sito di atterraggio umano, la domanda non sarà soltanto se esista acqua su Marte, ma quanto sia sicuro trovarla proprio nel luogo in cui si decide di scendere.
