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火星水资源原来都在这里!

2020-07-26 11:08 主页 来源:未知
火星水资源原来都在这里!

我们知道火星曾经是一个温暖的星球,表面有水流动。有河流,火山口湖,甚至海洋。但是现在大部分的水都没了,剩下的都冻住了。有些在两极,但大部分在地表以下,而且已经存在了很长时间。

火星水资源的分布

随着前往火星的计划正在如火如荼地进行,火星上的资源分布情况调查迫在眉睫,其中水是主要的资源,它的位置将是未来火星任务的决定性因素。我们不可能将水从地球上带到火星,这是一项非常耗费人力物力的挑战,所以在原地找到水将是关键。其实火星地下的水冰可以用来饮用,甚至可以用于农业,当然也可以用来制造火箭燃料。因此当人类在火星上建立他们的第一个前哨站或研究站时,必须靠近火星水源附近。

这是NASA绘制的火星上水资源分布情况的地图,科学家表示有些很容易找到,不用挖掘机就可以挖到!甚至你可以用铲子把它挖出来,水冻结在地球表面以下,有些只有30厘米深。在那样的深度,宇航员不需要机器就能到达,仅仅只需要一把铲子。

这张彩虹色的地图显示了火星上的地下水冰。冷色表示距离地表不到30厘米,暖色表示超过60厘米深。在地图上蔓延的黑色区域代表了一个理想的区域,可以把宇航员送到那里,让他们能够挖出水冰。

这也是美国火星任务所倡导的被称为就地资源利用(ISRU)的办法,但是要利用火星的资源,我们需要知道什么是可用的,位置在哪里,有多少可用,以及如何使用。幸运的是,火星轨道卫星提供了大部分信息。这张新的全球火星水地图利用了美国宇航局火星勘测轨道飞行器(MRO)和火星奥德赛轨道飞行器的数据合成而得。图中标注的火星区域含有近地表的水冰,宇航员可以很容易地将其挖出来。这些水冰是根据美国宇航局轨道器的数据确定的。

目前,火星北半球的大片区域表面下只有30厘米处有充足的水。当然,NASA并不仅仅依靠卫星数据来确认地下冰的存在。早在2008年,凤凰号着陆器就捕捉到了地下冰的图像。而流星的撞击也证实了地下冰的存在。2009年,NASA发布了一个6米宽的撞击点的MRO图像。

在这项新的研究中,作者们依靠三种仪器:MRO上的气候探测器、THEMIS(热发射成像系统)照相机和奥德赛号火星上的伽玛射线光谱仪。气候探测器和THEMIS都是热敏仪器,在研究中起主要作用,而GRS可以探测到水并识别火星表层土中的元素。

热感测之所以有效,是因为冰是比周围的火星表层更有效的热导体。这也意味着科学家可以通过埋藏的冰研究出它对季节温度测量影响,而冰的深度控制着这种影响的幅度。除了热感测数据,科学家还使用了火星勘测轨道飞行器上的GRS数据。他们还用显示地下冰沉积的雷达数据和显示冰暴露的陨石坑图像进行了反复检查以得出最精确的结果。

火星着陆地点

实际上火星上有许多地方是有研究价值。但载人任务意味着我们必须要以实际为主,最好是靠近水源,当然还有适宜的环境和温度。大多数科学家已经把目光投向了中纬度的北部和南部,那里比极地有更充足的阳光和更温暖的温度。但人们更倾向于在北半球着陆,因为北半球通常海拔较低,可以提供更多的大气层来减慢航天器的着陆速度。而且现在我们知道,北半球的大部分地区都含有丰富的水冰,这就成为了人类着陆火星的参考关键。

研究表明,在火星的北半球,阿卡迪亚平原地区是一个理想的目标。那里有大量的水冰,分布广泛,而且该区域也缺乏对航天器有害的软地质区,软地质区白意味着这里的地质比较松软,如果探测器在这里着陆就有可能遭受陷入的危险。

当然,目前这项研究只是向了解地下水冰迈出了一步。科学家计划对多个季节进行更全面的研究,以了解冰的行为。它的可及性和丰富性可能会随着时间而改变。