火星着陆最佳地点可能已找到
据美国《科学日报》网站12月27日报道,在人类踏上前往另一个行星的长途旅行之前,科研人员必须确定一个安全且可行的着陆地点。由美国密西西比大学科研人员牵头进行的新研究表明,火星上的一个地区可能满足未来载人火星任务的许多要求。
密西西比矿产资源研究所的行星地质学家、博士后研究员埃丽卡·卢齐牵头进行了一项火星研究,发现火星地表下不太深处有水冰存在的迹象。
这项发表在《地球物理学研究杂志·行星》上的研究指出,宇航员在火星上长时间停留期间,这些水冰是他们可以依赖的本地水源。
卢齐说:“如果我们要把人类送上火星,就需要水,不仅是为了饮用,还要作为推进剂以及其他各种用途。”她在美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的湾区环境研究所进行博士后研究期间完成了这项研究工作。
她解释说,位于地表之下但接近地表处的冰特别有价值,因为这种冰比深埋的沉积物更容易获取。这种方法被称为原位资源利用,探索者可以使用另一行星上已有的原料,而不必将所有物资都从地球上运输过去。
通过研究高分辨率的轨道图像,该研究团队考察了火星的地表景观,并在火星亚马孙平原的地表以下不到1米的地方发现了存在冰的迹象。亚马孙平原位于火星中纬度地区,以前就被认为是未来人类探索火星的可能着陆地点。
卢齐说:“中纬度地区提供了完美的方案:该地区有足够的阳光来发电,但温度足够低,可以让地表下不深处存在冰。这片地区因此成为未来着陆点的理想选择。”
该团队使用了高分辨率成像科学实验(HiRISE)项目的图像,这是迄今为止送往另一个星球的最高分辨率相机。这些图像上能看到将冰暴露出来的陨石坑,这些地表结构被称为多边形图案地面,还能看到通常表明地下有冰存在的其他地表特征。
可开采的水冰资源,将让宇航员能够生产饮用水、可供呼吸的氧气、燃料和其他在火星上长期生存和工作所需的必需品。
意大利航天局空间科学数据中心博士后研究员贾科莫·努朱米是该研究的作者之一,他说:“如果是月球任务,往返地球补给大约需要一周的时间。但如果要前往火星,往返地球补给需要几个月的时间。所以,必须做好长时间得不到来自地球补给的准备。”
他说:“最重要的资源是用于呼吸的氧气和可供饮用的水。这就是为什么我们提供的候选着陆点具有良好的前景。”
火星上有冰存在还可以帮助科学家寻找生命迹象。研究人员表示,冰中可能保存有生物活动的证据。
卢齐说:“这也具有天体生物学意义。在地球上,冰中可能保存着过去的生物标志物,冰中还可能存在微生物种群。所以,这能够告诉我们火星是否曾经适合居住。”
直接采集冰的样本需要发射机器人前往火星上的这一地区。
卢齐说:“下一步是雷达分析,更好地了解冰的深度和分布。冰表面的滞留沉积可能会有所不同,这会对冰能否得以保存产生影响。了解这一点将有助于我们决定做先锋用的机器人应该在哪里着陆。”
另外,还需要火星车或未来载人火星任务来确认这些冰是否完全由水构成,还是与其他物质混合在一起。
努朱米说:“如果没有火星车、着陆器或人类进行实际测量,我们将永远无法确定一些事情。有强有力的证据表明这是水冰,但在我们去那里实际测量之前,就无法百分百确定。”
尽管人类探索火星还有很长的路要走,但这项研究有助于缩小宇航员未来可能登陆这颗红色星球的地点范围。(编译/胡雪)