Беспилотные летательные аппараты, оснащенные георадарами, могут стать ключевым инструментом для поиска воды на Марсе. Ученые из Аризонского университета под руководством Роберто Агилара доказали эффективность этого метода, проведя успешные испытания на ледниках Аляски и Вайоминга — земных аналогах марсианских ледяных залежей.
Результаты исследования были опубликованы 24 марта в журнале Journal of Geophysical Research. Установленный на дроне георадар позволил с высокой точностью определить толщину слоя горных пород, скрывающих лед, и изучить внутреннюю структуру самих ледников. Подобные задачи остаются недоступными для традиционной орбитальной радиолокации из-за большого расстояния до поверхности планеты.
В ходе экспериментов исследователи строили детальные карты ледяных пластов, фиксируя слои обломочных пород толщиной всего в несколько футов. Точность полученных данных была подтверждена как прямыми измерениями в шурфах, так и методом бурения и компьютерным моделированием.
«Чтобы решить, где бурить на Марсе, нужно точно знать, лежит ли искомый лед под одним метром обломочного материала или под десятью. Именно такие данные способна предоставить система на базе беспилотников», — отметил Роберто Агилар, аспирант Лунно-планетной лаборатории Аризонского университета.
На протяжении многих лет марсианские миссии полагались на данные орбитальных радаров, таких как SHARAD на борту аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). С их помощью ученые подтвердили наличие огромных запасов водяного льда в средних широтах Марса. Однако орбитальная техника не позволяет с высокой точностью определить глубину залегания льда и характеристики перекрывающего его грунта, что критически важно для планирования буровых работ.
Агилар подчеркнул, что команда впервые успешно адаптировала георадар для использования на беспилотниках в реальных условиях. Специалисты установили оптимальные параметры полета: высоту, скорость, траекторию относительно движения ледника и правильную ориентацию сенсоров для корректного захвата отраженного сигнала от ледяного слоя.
В будущих экспедициях дроны планируется использовать как промежуточное звено разведки: орбитальные аппараты будут определять общие зоны интереса, беспилотники — создавать карты с высоким разрешением, а наземные модули — проводить бурение и непосредственный анализ грунта. Такой многоуровневый подход позволит значительно снизить риски и повысить продуктивность миссий.
Водяной лед на Марсе рассматривается не только как объект научного интереса, хранящий информацию о климатическом прошлом планеты, но и как важнейший ресурс для будущих колонистов. Он необходим для получения питьевой воды, производства кислорода и развития агротехнологий.
Разработка опирается на успех марсианского вертолета Ingenuity, который доказал возможность выполнения полетов в разреженной атмосфере Красной планеты. Эта технология открывает дорогу для создания более сложных летающих исследовательских платформ.
