Tu będą szukać miejsca na marsjańską farmę. Pierwsza taka mapa

Pierwsi mieszkańcy Marsa będą musieli nie tylko znaleźć wodę i zbudować schronienia, lecz także produkować własną żywność. Dotychczas brakowało jednak nam informacji, gdzie na Czerwonej Planecie można znaleźć grunt o właściwościach najbardziej sprzyjających uprawom. Naukowcy z Australii właśnie przygotowali pierwszą tak szczegółową mapę.

Przeanalizowali niemal 800 mln miejsc na powierzchni Marsa i wyróżnili 2000 klas gruntu. Okazało się, że niektóre regiony mogą znacznie lepiej nadawać się do przyszłego rolnictwa niż pozostałe. Najbardziej obiecujący typ podłoża zajmuje jednak zaledwie 0,14 proc. powierzchni planety.

Za badaniem stoi Daniel Irving, doktorant Uniwersytetu w Sydney, pracujący pod kierunkiem profesora Alexa McBratneya. Zespół opracował system klasyfikowania marsjańskich gruntów, który pozwala porównywać ich właściwości i wskazywać regiony zasługujące na dokładniejsze badania.

Dotychczas naukowcy dysponowali mapami pokazującymi skład chemiczny, rozmieszczenie minerałów czy ukształtowanie powierzchni Marsa. Brakowało jednak jednego systemu, który łączyłby te dane i pozwalał porównywać poszczególne obszary pod względem właściwości podłoża.

Nowe rozwiązanie otrzymało nazwę PPACS, czyli Provisional Polythetic Areth Classification System. Autorzy zaproponowali również określenie areth dla marsjańskich klas gruntu. Nazwa pochodzi od Aresa, greckiego boga wojny, od którego wywodzi się także nazwa Marsa.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Catena przedstawiono podział na 10 głównych kategorii, 100 grup pośrednich i 2000 szczegółowych klas. Uwzględniono m.in. skład mineralny, odczyn pH, wielkość cząstek i szacowaną grubość warstwy gruntu. Powstała mapa obejmuje 92 proc. powierzchni planety.

Naukowcy postanowili sprawdzić, czy nową klasyfikację można wykorzystać do planowania przyszłych upraw. Ocenili wszystkie 2000 klas pod względem właściwości ważnych dla roślin, takich jak zdolność zatrzymywania wody, zawartość gliny, ilość żwiru oraz odczyn podłoża.

Najlepszy wynik uzyskała klasa nazwana Nohibareth. W przyjętym przez badaczy modelu otrzymała ocenę 0,93 w skali od 0 do 1. Nie jest to jednak 93-procentowa szansa powodzenia uprawy, lecz wynik porównania wybranych właściwości gruntu. Według obliczeń podłoże tej klasy ma pH wynoszące około 6,8, zawiera średnio 72 proc. gliny i stosunkowo niewiele piasku oraz żwiru. Jego szacowana zdolność zatrzymywania wody wynosi 202 mm na każdy metr grubości warstwy.

To właśnie gospodarka wodna może być jednym z największych problemów przyszłego marsjańskiego rolnictwa. W 73 proc. przeanalizowanych klas zdolność zatrzymywania wody okazała się czynnikiem najbardziej ograniczającym przydatność podłoża.

Gdzie najlepiej szukać Nohibareth? Mapa wskazuje przede wszystkim obszary położone na średnich szerokościach geograficznych, w rejonach Tharsis, środkowej Arabia Terra oraz Elysium Planitia.

Największym ograniczeniem nowego opracowania pozostaje na ten moment brak części danych. Modele nie uwzględniają jeszcze m.in. stężenia nadchloranów, czyli związków chemicznych, które mogą być toksyczne dla roślin i ludzi. Nie określają także dostępności azotu ani szczegółowych właściwości gruntu na różnych głębokościach.

Pamiętajmy, że marsjański regolit, czyli warstwa pyłu i rozdrobnionych skał, tylko częściowo przypomina ziemską glebę. Brakuje mu materii organicznej i mikroorganizmów uczestniczących w obiegu składników odżywczych.

Na Spider’s Web opisywaliśmy już pomysł wykorzystania grzybów do przekształcania marsjańskiego regolitu w podłoże bardziej przyjazne roślinom. Nowa mapa mogłaby pomóc wytypować miejsca, w których takie zabiegi wymagałyby najmniej dodatkowej pracy. Nie oznacza to jednak możliwości sadzenia warzyw bezpośrednio na otwartej powierzchni Marsa. Niskie temperatury, bardzo rozrzedzona atmosfera i promieniowanie sprawiają, że przyszłe uprawy będą wymagały zamkniętych, odpowiednio zabezpieczonych obiektów.

Kolejnym etapem ma być przygotowanie w laboratoriach mieszanek naśladujących poszczególne klasy marsjańskiego gruntu. Naukowcy chcą następnie sprawdzić, jak rosną w nich rośliny, ile potrzebują wody i jakie zabiegi pozwalają poprawić właściwości podłoża.

Takie eksperymenty umożliwią porównanie przewidywań modeli z rzeczywistymi wynikami. Dopiero później przyjdzie czas na ich weryfikację za pomocą pomiarów wykonywanych przez łaziki i przyszłe misje marsjańskie.

Co ciekawe, powstają już również bakterie mające wykorzystywać składniki marsjańskiego gruntu do produkcji materiałów budowlanych. Pokazuje to, że miejscowe zasoby mogą mieć zastosowanie nie tylko w rolnictwie, lecz także przy budowie przyszłych baz.

Przeczytaj także:

Mapa opracowana w Sydney nie odpowiada jeszcze na pytanie, gdzie należy postawić pierwszą marsjańską szklarnię. Pozwala jednak nam znacznie lepiej określić, w których regionach warto szukać odpowiedniego podłoża. Zamiast traktować całą powierzchnię Marsa jako jednakowo nieprzyjazną, naukowcy mogą teraz porównywać konkretne miejsca i planować dalsze badania.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI