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火星“水銀行”現生機:借古海洋沉積層,解移民供水與循環難題

   時間:2025-11-05 10:51:07 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

當人類將目光投向火星時,水資源始終是繞不開的核心問題。過去人們普遍認為,火星的水僅存在于極地冰蓋之中,獲取方式無非是挖掘冰層后融化。然而,祝融號火星車在烏托邦平原的探測成果,徹底顛覆了這一認知——這片中低緯度區域的地表之下,竟隱藏著足以支撐未來移民的“水銀行”。

祝融號搭載的低頻雷達在掃描地表下10至30米深度時,捕捉到多層傾斜的反射結構。起初科學家推測這些可能是風成沙丘或火山管道,但進一步分析發現,其層理特征與地球沿海沉積物高度吻合。這種由風浪長期作用形成的沉積層,在火星的出現意味著:烏托邦平原曾是一片穩定存在的大型水體,而非短暫融水形成的小水洼。這一發現直接指向一個關鍵問題——水并未消失,而是以冰的形式封存在地下。

火星氣候劇變后,表面液態水或逃逸至太空,或凍結于地下。而祝融號探測區域位于中低緯度,這一位置對未來基地建設至關重要。相比極地,此處溫度相對較高,且地下冰層分布具有顯著規律性——平行排列的冰砂層傾角穩定在14度左右。研究人員發現,沿層理方向鉆探可精準定位高含冰區域,同時減少泥沙混入。更巧妙的是,無需將冰體完全提取至地表,直接在地下構建融化裝置,通過管道輸送至基地,可將損耗降低50%以上。

地下冰的開采并非易事。火星表面溫度常年低于-60℃,暴露的冰層極易升華或凍結加固。但祝融號探測數據顯示,火星冰砂層的電介質特性與地球細砂中砂相近,這種泥沙混合結構反而形成天然保護層,既延緩冰體升華,又降低開采破碎風險。針對這一特性,工程團隊設計了分層鉆探技術,通過調節鉆頭壓力與轉速,實現冰砂分離與高效采集。

水資源循環利用系統同樣取得突破。宇航員生活產生的廢水、呼吸水汽甚至汗液,均可通過封閉管道收集。凈化裝置采用火星本土礦物作為濾料——這些從沉積層中篩選出的天然材料,過濾效率比地球同類產品提升20%。目前系統已實現83%的水資源重復利用,剩余損耗通過定期開采地下冰補充,完全滿足小型基地需求。據測算,若從地球運輸水至火星,每升成本超過黃金,而就地取材方案可將費用降至原來的1/40。

這種“就地取材”的思路正在重塑太空資源開發范式。烏托邦平原的古海洋沉積物,不僅提供水源,更成為凈化材料的天然倉庫。工程團隊已開始測試利用沉積層中的黏土礦物制造建筑材料,未來或可實現基地結構的自給自足。更令人驚嘆的是,這些形成于數十億年前的地質層,如今正以另一種形式延續其價值——從海洋到冰層,再到支撐人類文明的基石,這種跨越時空的資源循環,為星際移民增添了一抹詩意。

當前技術仍面臨諸多挑戰。火星塵暴可能堵塞鉆探設備,極端低溫影響機械運轉效率,循環系統的規模化擴展也需要更多實驗數據支持。但供水難題的突破,已為火星基地建設鋪就第一塊基石。當祝融號的雷達波穿透紅色土壤時,它不僅探測到水的蹤跡,更照亮了人類走向深空的道路——那些曾被視為荒蕪的星球,或許正等待著以全新的方式被喚醒。

 
 
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