Исследователь из Сиднейского университета Дэниел Ирвинг разработал систему классификации марсианских грунтов и составил глобальную карту их распространения. Работа объединяет данные дистанционных наблюдений и модели, чтобы помочь учёным сравнивать разные участки Марса и определять места, перспективные для дальнейших исследований и будущего освоения планеты.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Catena. Авторы представили предварительную систему классификации PPACS — Provisional Polythetic Areth Classification System. В ней для обозначения классов марсианских грунтов предложен термин «ареты» (areth), образованный от имени Ареса — древнегреческого бога, соответствующего римскому Марсу.
Около 2000 классов грунта
Система объединяет характеристики поверхности в три уровня: 10 крупных групп, 100 объединений и около 2000 детальных классов. При классификации учитываются такие свойства, как текстура, минералогический состав, кислотность и предполагаемая толщина грунтового профиля.
Для создания карты исследователи использовали орбитальные наблюдения и модели, классифицировав около 800 миллионов участков Марса. Карта охватывает примерно 92% поверхности планеты. Она позволяет рассматривать свойства грунта в единой системе, а не сопоставлять разрозненные данные о геологии, минералах и химическом составе.
По словам исследователей, такая классификация может развиваться по мере появления новых данных с орбитальных аппаратов и марсоходов. Её задача — помочь учёным систематизировать результаты исследований и определить, какие участки требуют более подробного изучения.
Может ли марсианский грунт подойти для выращивания растений?
В качестве одного из возможных применений системы команда оценила классы грунта по свойствам, важным для выращивания растений в контролируемых условиях. Среди них — способность удерживать воду, кислотность, содержание глины и гравия, а также толщина грунтового профиля.
Наиболее перспективным по использованным критериям оказался класс Nohibareth, получивший оценку 0,93 по шкале от нуля до единицы. По модели, его средний профиль имеет кислотность около pH 6,8, содержит примерно 72% глины и способен удерживать около 202 миллиметров воды на метр толщины. Такой грунт, согласно карте, встречается, в частности, в районе вулканической области Тарсис, центральной части Аравийской земли и равнины Элизий.
Однако этот класс занимает лишь около 0,14% поверхности Марса. Кроме того, высокая оценка по выбранным характеристикам не означает, что грунт уже пригоден для выращивания сельскохозяйственных культур. Исследование не доказывает, что растения можно будет высаживать непосредственно в марсианскую почву.
В нынешней модели не учтены некоторые критически важные факторы, включая токсичность перхлоратов, доступность азота и особенности грунта на разных глубинах. Для будущего выращивания растений также потребуются контролируемая среда, вода, питательные вещества и обработка грунта.
Следующий шаг — испытания на Земле
Исследователи предлагают создавать на Земле смеси, имитирующие разные классы марсианского грунта, и проверять их в контролируемых условиях. Это позволит сравнить рост растений, расход воды и способы подготовки субстрата.
В дальнейшем результаты можно будет сопоставить с прямыми измерениями марсоходов и анализом образцов, если они станут доступны. По мере накопления таких данных классификацию и карту можно будет уточнять.
Работа не решает проблему выращивания пищи на Марсе, но создаёт общую основу для изучения его грунтов. Такая система может помочь выбрать участки для будущих исследований и лучше понять, какие ресурсы потребуются для длительного пребывания человека на планете.
