Dois estudos conduzidos por cientistas do Planetary Science Institute (PSI) apresentaram novos mapas globais que mostram áreas com maior probabilidade de existência de gelo de água sob a superfície de Marte. Esses trabalhos, publicados no The Planetary Science Journal, também propõem um novo método para avaliar o grau de confiabilidade dessas estimativas, o que é importante para o planejamento de futuras missões tripuladas ao planeta.
As pesquisas fazem parte do projeto Mars Subsurface Water Ice Mapping (SWIM) e visam identificar regiões que podem fornecer recursos para os astronautas. Além de indicar locais onde o gelo provavelmente está presente, os cientistas destacam zonas que necessitam de dados adicionais antes de serem consideradas para a expansão humana.
Mapas térmicos ajudam a detectar gelo sob a superfície
Atualmente, o gelo de água não consegue se manter por muito tempo na maior parte da superfície de Marte. Devido à atmosfera extremamente rarefeita do planeta, o gelo está sujeito à sublimação, passando diretamente do estado sólido para o gasoso.
Missões anteriores, como o sonda Phoenix, já detectaram gelo enterrado em regiões de altas latitudes, a apenas alguns centímetros da superfície. Em áreas mais próximas às latitudes médias — consideradas mais adequadas para futuras operações humanas — os astronautas provavelmente terão que cavar mais fundo para encontrá-lo.
Segundo Hannah Sizemore, uma das líderes da pesquisa, o gelo extraído do subsolo pode ser convertido em hidrazina — combustível que pode ser usado para o retorno à Terra. Este conceito faz parte do chamado uso de recursos locais (ISRU), uma estratégia que pode reduzir a massa e o custo da missão tripulada.
Para criar os mapas, a equipe utilizou dados do Thermal Emission Spectrometer (TES) da missão Mars Global Surveyor e do Mars Climate Sounder (MCS), instalado no orbitador Mars Reconnaissance Orbiter, ambos pertencentes à NASA. Esses dois instrumentos criaram mapas térmicos do planeta, permitindo observar como a superfície e a atmosfera reagem às mudanças de iluminação entre o dia e a noite, bem como durante as estações marcianas. As diferenças nas velocidades de aquecimento e resfriamento ajudam os pesquisadores a supor quais materiais estão logo abaixo da superfície, a cerca de um metro de profundidade.
A comparação de modelos aumenta a confiabilidade
O novo estudo de Sizemore comparou os mapas do projeto SWIM com outros dois mapas desenvolvidos por diferentes grupos usando metodologias distintas para processar os mesmos dados. A pesquisadora observa que a avaliação da profundidade do gelo com base em medições térmicas realizadas em órbita é um processo complexo. Diferenças entre instrumentos, modelos numéricos e até mesmo condições atmosféricas de Marte, como a quantidade de poeira, podem distorcer os resultados.
Portanto, a combinação de mapas obtidos com diferentes conjuntos de dados, hipóteses e modelos permite aumentar a confiança sobre onde exatamente o gelo está — especialmente nas zonas de transição entre áreas congeladas e não congeladas. No geral, os mapas mostraram boa concordância. Os locais onde surgiram divergências foram identificados como candidatos para futuras missões robóticas, que poderão coletar novas informações antes de uma possível expansão tripulada.
Estatísticas medem a probabilidade de detecção de gelo
O segundo artigo, liderado por Samuel Curvill, introduz uma abordagem baseada em probabilidade e estatística para atribuir níveis formais de confiança aos mapas de gelo subterrâneo. Segundo o pesquisador, enquanto abordagens anteriores avaliavam apenas a compatibilidade dos dados orbitais com a presença de gelo, o novo método calcula explicitamente a probabilidade de sua existência real em cada ponto.
Sizemore explica que essa metodologia permite transformar uma avaliação qualitativa em uma avaliação quantitativa. Em vez de simplesmente indicar que uma técnica detectou gelo e outras não, torna-se possível afirmar, por exemplo, que há 64% de chance de encontrar gelo em um ponto específico de Marte.
Nova tecnologia pode preencher lacunas nas medições
Os pesquisadores enfatizam que os dados atualmente utilizados investigam apenas o primeiro metro da superfície marciana. Por outro lado, as tecnologias de radar existentes permitem mapear gelo apenas em profundidades superiores a cinco metros. Isso deixa um intervalo intermediário, entre 1 e 5 metros, sem medições diretas. Os autores acreditam que um radar de alta frequência, capaz de detectar gelo nesse intervalo, aumentará significativamente a confiabilidade dos mapas criados pelo projeto SWIM.
Ambos os estudos foram incluídos em uma edição especial do The Planetary Science Journal dedicada ao tema «Expansão Tripulada de Marte: Recursos e Objetivos Científicos», que reúne trabalhos voltados para a identificação de recursos e objetivos científicos para futuras missões humanas ao planeta.
