火星上高氯酸盐非常丰富，它们使得液态水得以流动。（图片来源：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学）它是固体火箭推进剂的主要成分。尽管火星表面的大气压仅为地球的约 0.6%，但高氯酸盐的存在使得水能够以液态形式存在于火星上。它还可以被分解以释放氧气，供火星定居点的宇航员和未来殖民者呼吸。这种物质叫做高氯酸盐，在火星上含量极高——是地球土壤和沙子中高氯酸盐含量的 10,000 倍。考虑到高氯酸盐的有用特性，这听起来似乎是个好消息，但也有其阴暗面。作为一种负离子，高氯酸盐 (ClO4^-) 会形成各种盐类，但它会对健康产生不利影响。高氯酸钾被用作治疗某些形式甲状腺功能亢进症（甲状腺功能亢进）的药物。但暴露于环境高氯酸盐会引起甲状腺功能减退——甲状腺功能减退，这与甲状腺功能亢进正好相反。这对火星殖民者来说将是毁灭性的。一种无处不在的化学物质解决了两个谜团高氯酸盐遍布火星表面。2009 年，NASA 的“凤凰号”着陆器在火星土壤中几乎所有探测到的地方都发现了高氯酸盐。去年九月，NASA 的火星勘测轨道飞行器证实，在季节性斜坡纹线（RSL）——火星表面由相对近期水流形成的特征——内部存在非常高浓度的高氯酸盐。这一发现解开了火星水是如何在足够长的时间内保持液态从而改变地貌的谜团。
在火星上的 Garni 陨石坑壁上，可以看到季节性斜坡纹线是渗出的咸水形成的深色条纹。（图片来源：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学）由于大气稀薄，红色星球上的纯水根据温度的不同，只能以冰或蒸汽的形式存在。但溶解的盐会改变物理化学性质，足以使地下液态水不时涌出，并以湖泊和溪流的形式存在。追踪高氯酸盐可能会引导我们找到地下水，进而可能找到本地微生物，这是太空生物学中长期寻求的一个里程碑。它还将影响人类任务和殖民地的着陆点选择，并且有助于地球化改造——将行星变得更像地球。能量和氧气的来源高氯酸盐所含的氧气和能量使其成为火星上潜在的能源，可用于发电和火箭推进。高氯酸铵是 NASA 于 1981-2011 年间飞行的航天飞机固体火箭助推器的主要推进剂。火星殖民，甚至早期载人着陆，都将依赖于利用火星资源来为往返于地表和轨道之间的飞行器提供燃料，在那里他们将与执行星际航行的更大飞船对接。每分子含有四个氧原子也使得高氯酸盐对生命支持系统有用。殖民者可以利用地球上某些微生物分解高氯酸盐分子释放氧气。提取的氧气可以输送到封闭地下栖息地的生命支持系统中。之后，该过程可以扩大规模，以丰富输送到封闭洞穴和陨石坑的空气，以帮助实现“准地球化”——在有限的封闭区域内创造类似地球的环境，而不是覆盖整个行星。并非液态水的解决方案尽管高氯酸盐的高浓度可以使水保持液态，但饮用有毒，并且不支持微生物生命。在地球上，嗜盐微生物在死海中茁壮成长。然而，死海的盐不是高氯酸盐，火星表面的水比死海还要咸——甚至比南极洲的唐璜池（盐度为 44%）还要咸。
地球上最咸的池塘。（图片来源：NASA Earth Observatory 由 Jesse Allen 绘制的图像）除了甲状腺功能减退症，高氯酸盐还与再生障碍性贫血和粒细胞缺乏症有关，这些疾病的特征是危及生命的血细胞缺乏。高氯酸盐对依赖母乳喂养的婴儿尤其危险；这在地球上已经是一个令人担忧的问题，但在星际殖民者可能居住的新世界里，这个问题尤其令人警惕。这意味着我们必须采取极端谨慎的措施，从火星水和土壤中，或者从我们种植的任何作物中去除高氯酸盐。必须防止灰尘污染生命支持系统循环的空气。未来的探险家和殖民者将不得不做这一切，不仅要捕捉高氯酸盐以获取其益处，还要应对太空辐射、低重力导致的身体机能退化以及其他潜在的火星对人类健康的威胁。
