美國宇航局欲利用微波儀器開采火星地下水

“鳳凰”號科研組集中精力尋找更多有關火星氣候和曾經是否有水存在的跡象之時，美國宇航局也一直在研發火星上采水的新技術。

北京時間8月25日消息，據美國宇航局太空網報道，“鳳凰”號火星登陸器證明火星上有水冰，這一發現或可能暗示這顆紅色行星支持生命，至少比較適宜人類存在。為此，美國宇航局科學家正悄悄地為將來從月球或火星上采集水的探索者開發了微波束等技術。

采冰機

月球基地概念圖

利用微波技術采水

美國阿拉巴馬州漢斯維爾美國宇航局馬歇爾航天中心的材料科學家艾德文·埃思里奇說：“如果那些地方有個居留地，那里就需要水，我們不想從地球上將水帶過去。”水不僅僅只能在地球外作為飲用水，利用合適的儀器甚至可將水分解，為人類任務提供氧氣和燃料。這種做法能減輕未來前往月球或火星的任務的裝載量，并降低成本。

埃思里奇將大部分時間用于“戰神”號火箭的研發工作上，他們研發這種火箭的目的是將美國宇航局宇航員重新送回月球。因此他將自己的空閑時間都用在研發一種微波儀器上，并不令人感到驚奇。這種儀器可向下發射微波，有助于采集地下水冰。埃思里奇說：“微波的一個最重要優勢是，它可穿透土壤，如果不能排除挖掘需要，這種方法可將挖掘必要性降到最低。”

排除挖掘需要還可減少塵埃給宇航員和他們的儀器帶來麻煩的機會。微波還能在月球上接近真空的環境中和超絕緣月球土壤環境下，更好的發揮作用。埃思里奇與美國宇航局馬歇爾航天中心的同事比爾·考克勒爾合作，在模擬月球永久凍土上進行驗證試驗。他們發現，他們通過升華(直接將固態水轉變成氣態)，能轉移98%的水，并能收集到99%從土壤中提取出來的水。

月球是否有水冰

最近的探索任務顯示，火星上發現的水，不管是位于地表還是地下，好像仍然以冰的形式存在。調節微波的頻率可讓它們深入到地下更深處，找到任何這種冰凍水庫。

埃思里奇注意到，在按計劃將要進行的月球任務期間利用水采集技術，“可作為探索存在水的火星和其他地球外天體的一個實驗平臺。”到目前為止還沒有人在月球上發現水冰跡象，但是月球人造衛星已經在它的極區發現濃縮在一起的氫，這有力地說明月球上存在尚未開發的冰。今年早些時候進行的一項研究，也證明“阿波羅”號宇航員帶回的遠古月球樣本中存在水。

埃思里奇說：“在月球極地有一些隕石坑，它們在數十億年間一直處在陰影中。”很多月球科學家猜想，這些一直遠離陽光的陰影區內可能存在水冰。沒有人曾考慮過火星上會有水冰，但是“鳳凰”號在這顆紅色行星極地表面挖一些土樣后，竟然直接發現了水冰。火星人造衛星也在這顆行星的極地發現濃縮在一起的氫，這些物質一直從極地延伸到赤道附近。埃思里奇說：“他們只是刮掉一些表層土壤，就直接發現水冰跡象，這讓我對火星感到非常吃驚。”

飲用火星“奶昔”

在“鳳凰”號的腳下可能有一個結成冰的海洋，但是要對它進行開發，目前的火星任務可能不具備足夠的能源。亞利桑那大學圖森分校的研究人員、領導 “鳳凰”號火星登陸器任務的彼得·史密斯說：“人類所到之處，如果你想形成一個聚居地，或者建立一個工作站，你一定希望挖一口井，將液體抽到地表。”

發現液態水將讓任何人類任務變得更加容易，但是要找到這種物質非常困難，或者根本就不可能。“鳳凰”號還需要對它的水冰樣本做進一步的實驗。史密斯說：“我們正在努力確定這些水冰的過去。我們目前的工作任務是，確定這些冰是否曾溶化過，它們是否經歷過液態階段。”

擠出液體

與此同時，埃思里奇正在繼續他的研究，以便讓這種微波萃取過程變得更加有效。他和考克勒爾希望能縮小現在耗能1千瓦的系統的能源需求量。埃思里奇指出：“月球上的一個早期登陸器可能不具備那種能力。我們正在致力于一個更小規模的能量類型示范。”

大部分科學家贊成目前的火星氣候仍然太寒冷，不適合液態水存在的觀點。一些科學家提出，液態水可能以溫泉等形式，在地下的某些地方流淌。史密斯說：“我認為這是迄今為止的一個重大發現，該發現意味著人類可前往火星，在上面挖口井。”