JPL/美国国家航空航天局 在这幅图中，美国宇航局的宇航员钻入火星的地下
该机构正在制作新的地图，显示未来宇航员最容易接触到冰的地方
信用:NASA 所以你想建一个火星基地
从哪里入手？像任何人类聚居地一样，它最好位于可接近的水域附近
水不仅对维持生命的供给至关重要，它还将被用于从农业到生产宇航员返回地球所需的火箭推进剂的一切
将所有的水运送到火星将是昂贵和危险的
这就是为什么美国国家航空航天局自2015年以来聘请科学家和工程师来识别火星表面宇航员可能触及的火星水冰沉积物
但是，当然，水也有巨大的科学价值:如果在火星上能发现当今的微生物生命，它也可能在这些水源附近
发表在《自然天文学》上的一项新研究包括一份综合地图，详细描述了在地球北半球最有可能和最不可能发现水冰的地方
该论文结合了美国宇航局火星奥德赛号、火星侦察轨道器和目前不活跃的火星全球勘测者号20年的数据，是一个名为“地下水冰测绘”的项目的成果
该项目由亚利桑那州图森市的行星科学研究所领导，由美国宇航局南加州喷气推进实验室管理
“火星的下一个前沿是人类探险者深入地表，寻找微生物生命的迹象，”理查德·戴维斯说，他领导美国宇航局努力寻找火星资源，为将人类送往红色星球做准备
“我们意识到，我们需要制作新的地下冰地图，以提高我们对冰的位置的了解，既有利于科学发现，又有宇航员可以依赖的当地资源
" 火星北半球的两个视图(以北极为中心的正投影)，两者都带有灰色背景的阴影浮雕
在左边，浅灰色阴影显示了北部冰稳定区，它与SWIM研究区域的紫色阴影重叠
在右边，蓝-灰-红阴影显示了SWIM研究在哪里发现了埋藏冰存在(蓝色)或不存在(红色)的证据
颜色的强度反映了项目使用的所有数据集所表现出的一致程度(或一致性)
在不久的将来，美国航天局计划为多学科专家举办一个研讨会，根据这项研究和其他科学和工程标准评估火星上潜在的人类着陆点
这个测绘项目也可以为美国宇航局希望发送到红色星球的未来轨道飞行器的调查提供信息
美国国家航空航天局最近宣布，与三个国际空间机构一起，签署了一份意向声明，探索一个可能的国际火星冰映射器任务概念
该声明将各机构聚集在一起，建立一个联合概念小组，以评估任务潜力以及意大利航天局、意大利航天局、加拿大航天局和日本宇宙航空研究开发机构之间的合作机会
位置，位置，位置 问问火星科学家和工程师，最容易接近的地下冰在哪里，大多数人会指向北半球火星极地以下的区域
在地球上，这个地区是你发现加拿大和欧洲的地方；在火星上，它包括阿卡狄亚平原和申命龙门萨充满冰川的山谷
美国国家航空航天局的凤凰号火星着陆器显示了被称为“多多-金发姑娘”的海沟，缺少以前看到的冰块
经过四天的时间，冰升华了，这个过程类似于蒸发
学分:美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那大学/德克萨斯A&M大学 这样的区域代表了在哪里能找到最多的水冰(两极)和哪里能找到最多的阳光和温暖(赤道)之间的中间地带
北中纬度也为登陆提供了有利的海拔
海拔越低，航天器越有机会在下降到表面时利用火星大气的摩擦减速
这对重型载人着陆器尤为重要，因为火星的大气层密度只有地球的1%，因此对进入的航天器的阻力较小
JPL火星水测绘项目负责人悉尼·多说:“最终，美国国家航空和宇宙航行局给‘游泳’项目分配了一个任务，就是弄清楚你能在离赤道多近的地方找到地下冰。”
“想象一下，我们在火星上画了一条曲线，代表冰的边界
这些数据让我们可以用更细的笔而不是更粗的笔来画这条线，并聚焦于这条线最靠近赤道的部分
" 但是要知道一个表面是否隐藏着冰并不容易
该研究中使用的仪器数据集没有一个是设计用来直接测量冰的，行星科学研究所的加雷思·摩根说，他是该项目的共同领导者和该论文的主要作者
相反，每个轨道飞行器仪器检测不同的物理特性——高浓度的氢、高雷达波速度和表面温度变化的速率——这可能表明冰的存在
“尽管有20年的数据和一系列奇妙的仪器，但很难将这些数据集结合起来，因为它们都是如此不同，”摩根说
“这就是为什么我们评估了冰信号的一致性，显示了多个数据集指示冰存在的区域
如果所有五个数据集都指向冰——答对了
" 比方说，如果其中只有两个这样做了，研究小组将试图找出这些信号的一致性，以及是什么其他物质创造了它们
虽然不同的数据集并不总是完美的匹配，但它们经常是相互补充的
例如，目前的雷达窥视地下深处，但看不到地表以下30至50英尺(10至15米)的顶部；一个轨道飞行器上的中子谱仪测量了最上面的土壤层中的氢，但不是下面
高分辨率照片显示，在最近的陨石撞击后，表面出现了冰，这为补充雷达和其他水冰遥感指标提供了直接证据
这张图片摘自美国国家航空航天局的火星勘测轨道飞行器的一次观察，显示了一次陨石撞击，在火星上挖掘出的这个陨石坑暴露了隐藏在这个位置地表下的明亮的冰
学分:美国宇航局/JPL-加州理工学院/大学
亚利桑那州的 后续步骤 当火星专家仔细研究这些新的地下冰层地图时，美国宇航局已经在考虑下一步该怎么做了
首先，目前可用数据中的盲点可以通过向火星发送一项新的雷达任务来解决，该任务可以定位人类任务规划者最感兴趣的领域:地下顶层的水冰
未来以近地表为目标的雷达聚焦任务也可以告诉科学家更多关于岩石层中发现的物质混合物、灰尘和其他在冰层上发现的物质
不同的材料需要专门的工具和方法来挖掘、钻孔和获取水冰沉积物，特别是在极端的火星环境中
2020年的测绘工作可能有助于人类最早在2030年实现火星任务
但在此之前，关于人类在火星上的第一个前哨站的位置将会有一场激烈的辩论:在这个地方，宇航员将获得当地的水冰资源来维持他们的生活，同时也能够在岩石行星的进化、可居住性以及地球以外世界的生命潜力方面做出高价值的发现
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