如果宇航员能够利用火星上已有的水资源,而无需从地球运输,那么未来载人火星任务将会更加容易。科学家们知道火星地表下存在冰。但宇航员需要挖多深才能获得它呢?
一个研究团队发现,在火星的广大地区,冰层仅埋藏在地表之下几英寸深处,并且很容易获取。这为未来火星任务的规划者在决定宇航员应该降落在我们邻近星球的哪个位置时提供了多种选择。
研究人员于周二在期刊《Geophysical Research Letters》上发表了他们的研究成果,并于周五在美国地球物理联合会的会议上进行了演讲。
寻找火星冰层
过去的研究表明,火星土壤表层约十几码的深度内存在水冰。但除此之外,他们无法确定冰的实际深度。而冰的精确深度对未来宇航员获取它的难易程度影响巨大。如果冰埋藏很深,需要采矿设备。如果只有几英寸深,一把简单的铲子就足够了。
由美国宇航局喷气推进实验室的 Sylvain Piqueux 领导的研究团队,通过监测火星在不同季节的地表温度,找到了一种推断整个星球冰层深度的方法。
水冰善于储存热量。在夏季,地下冰会吸收地表上方土壤的多余热量,使地表温度比没有冰时稍微低一些。在冬季,冰会将其储存的一些热量释放到周围环境中,使地表温度稍微变暖。这种效应越明显,冰层就越接近地表。
研究人员绘制了一张显示整个星球冰层深度的地图。他们发现,在火星的广大地区,冰层仅埋藏在地表之下几英寸深处。
“它就在那里,你可以刮开表面就能获取到,” Piqueux 说。

这张地图显示了火星地表下水冰的深度。在紫色和蓝色标记的区域,冰层更靠近地表;而在红色区域,冰层则更深。白色区域是未来宇航员可能具有潜力的着陆点。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/ASU)
NASA/JPL-Caltech/ASU
在火星上选择着陆点
在行星的广大区域发现浅层冰储量,意味着未来的火星任务在选择宇航员着陆点时将有更多的选择。
Piqueux 发现,浅层冰不仅存在于靠近火星极地的地方,也存在于较低纬度地区。这对任务规划来说是个福音,因为在可能的情况下,更倾向于选择远离极地、靠近赤道的地方着陆。极地附近着陆难度更大,而且气候更严酷。
Piqueux 表示,未来的研究将让研究人员更清晰地了解冰在行星上的分布位置以及这些区域的地形状况。然后,任务规划者就可以确定最佳的着陆点。














