Схематическое изображение принципа работы проекта MIDDAS.

MIDDAS — поиск залежей льда на Марсе с применением методов сейсмологии.

Успех проекта Mars One и колонизации Марса в целом сильно зависит от возможности нахождения и добычи природных ресурсов на самой планете, и в первую очередь воды.

Вода не существует в жидом состоянии на Марсе, но исследования показывают, что льда на красной планете довольно большое количество. Практически весь запас льда сконцентрирован на полюсах, но в областях предпочтительных для колонизации Марса лёд не встречается на поверхности. Ученые сходятся во мнение и исследования грунта доказывают это — лёд вне шапок на Марсе есть и находится он в грунте планеты.

Астронавтам придется найти значительные залежи льда под поверхностью планеты, извлечь их и растопить для получения воды. Колонисты будут использовать данную воду в довольно большом количестве вариантов применения: для питья, производства кислорода и топлива, и конечно же выращивания растений. Проект MIDDAS (Mars Ice Deposit Detection by Application of Seismology) должен помочь колонистам Mars One найти достаточные залежи льда под поверхностью Марса.

Описание проекта MIDDAS

MIDDAS будет использовать источники сейсмической активности на поверхности Марса, что позволит датчикам устройства записывать скорость изменения акустических сейсмических волн, распространяющихся в верхнем слое грунта планеты и отражающихся обратно к датчикам. MIDDAS будет использовать эти данные, чтобы обнаружить присутствие ледяной воды в вертикальном столбе реголита под марсоходом. Датчики являются пьезоэлектрическими акселерометрами, которые измеряют ускорение акустических, сейсмических волн, распространяющихся через поверхность.

Схематическое изображение принципа работы проекта MIDDAS.
Схематическое изображение принципа работы проекта MIDDAS.

Сенсоры будут размещаться в отсеках исследовательских марсоходов колонизаторов и будут разворачиваться на поверхность благодаря телескопическим рукам, которые используют два легких сервопривода. Когда эти руки будут вытянуты третий сервопривод включит вращение катушки.

Как мы знаем вода может находится в трех состояниях при температуре в 0 С и давлении в 0,6 кПа. Средняя температура Марса ниже нуля и среднее давление сопоставимо с показателем в 0,6 кПа. В северном полушарии Марса планируется посадка марсохода, который будет искать воду для будущих колонистов. В данной области Марса поверхность находится на уровне ниже средней высоты по планете, что должно приводить к более высокому давлению и гарантировать при нахождении в полуметре реголита воды, что залежи льда будут в нужном состоянии, т.е. в виде льда и не испарятся при извлечении.

Cross_section_view2

Dr. Juan Lorenzo продемонстрировал целесообразность этого метода на примере эксперимента с наполненной песком цистерной. Эксперимент как я понял был опубликован в журнале «Computer & Geosciences» за 2013 год.  Эксперимент удался, а это значит, что и с реголитом тоже должно получиться, так как  разница между скоростью волны льда и реголитом больше, чем у воды и песка. Кроме того, полное исследование реголита на нахождение льда можно будет  завершить в течение нескольких минут, так что если произойдут непредвиденные проблемы вероятность успеха остается довольно высокой. Все это делает MIDDAS идеальным способом разведки подземного льда на Марсе для первых колонистов.

Описание команды проекта MIDDAS

Команда проекта MIDDAS состоит в основном из студентов университета штата Луизиана, по специальности в области геологии, инженерии, физики, информатики и искусства и дизайна. Мы используем эти различные дисциплины для того, чтобы обеспечить успех нашего инструмента. Команду консультируют и наставляют: Dr. Suniti Karunatillake, Dr. Juan Lorenzo, Dr. J.R. Skok, and PhD candidates Nicole Button and Don Hood.

Члены команды проекта MIDDAS

David Susko (Principal Investigator)
Taylor Judice (Seismologist)
Nicole Button (Graduate Seismologist)
— Robert Sparkman (Software Programmer)
— Michael Chan (Computer Scientist)
— Ryan Denoux (Engineering Lead)
— Jacob Primeaux (Electrical Engineer)
Brian Dupree (Mechanical Engineer)
— Haggai Davis (Physicist)
Don Hood (Graduate Physicst)
— Catherine Flotte (Concept Artist)
— Dr. Suniti Karunatillake (Adviser)
— Dr. Juan Lorenzo (Adviser)
— Dr. J.R. Skok (Adviser)

Основной источник данных

https://community.mars-one.com/projects/middas-mars-ice-deposit-detection-by-application-of-seismology