第9章 永恒生命元素與火星上的水(第5/6 頁)

適應火星的低溫等環境，高效地將水轉化為氫氣和氧氣。

研究如何儲存和利用產生的氫氣和氧氣，例如燃料電池技術等在火星上的應用。

3 儲存輸送技術：研究開發能適應火星極低溫等惡劣條件下的儲水容器和管道材料等。

（四）模擬與規劃層面

1 地面模擬實驗：在地球上模擬火星環境（低溫、低壓、類似火星土壤等）來測試水冰資源開發利用技術和裝置的效能。

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2 任務規劃：一些航天機構和組織在進行火星探索任務規劃時，將水冰資源的利用納入考慮，比如選擇著陸點靠近已知水冰資源區域等（如“鳳凰號”降落在靠近北極的地方發現水冰） 。

（五）國際合作與競爭層面

1 不同國家和地區的航天機構和科研團隊都在進行相關研究，並且在一些國際航天會議和交流中探討相關技術難題和合作機會。

2 如美國、中國、歐洲等都在各自的火星探測計劃中包含了對水冰資源的進一步探測和研究意向。

不過總體而言，當前仍然處於技術不斷發展和研究持續深入階段，距離真正大規模、高效、安全地在火星上利用水冰資源還有諸多技術瓶頸和障礙需要克服，例如火星極端環境下裝置的穩定性和耐久性、提取水冰資源的能源供給保障、高效提取和處理水冰資源的綜合系統的構建等問題都有待進一步研究解決。

九、除了雷達探測和地質考察外確定火星水冰儲量的方法：

（一）基於軌道探測器的其他技術和分析方法

1 中子探測（如已有的實踐） ：奧德賽探測器等攜帶的儀器測量宇宙射線撞擊火星表面後被激起的中子數量。根據中子數量的多少可以推斷氫的數量等，進而推測土壤中上層水冰的大致數量。

2 熱紅外探測：水冰和其他物質的熱容量等熱學性質有差異，透過軌道器長時間監測火星表面不同區域的溫度變化模式，特別是季節性的溫度變化，結合模型分析可能推測出地下一定深度內是否存在大量水冰及大致儲量。

3 光譜分析（除了雷達波譜）：利用高解析度的光學和近紅外等光譜儀，分析火星表面不同區域反射和吸收光譜特徵。水冰以及與水冰相關的礦物（如含水硫酸鹽礦物等）在特定波段有特徵吸收峰，據此可以尋找水冰跡象並結合一定模型估算可能的範圍和儲量。

（二）理論計算和模型推測方面

1 氣候變遷模型：建立火星曆史氣候和地質演化模型，根據火星在不同時期的軌道引數（傾角等）、太陽輻射變化、大氣成分變化等，模擬火星上的水從可能的液態到以水冰形式儲存的動態過程，大致推斷不同時期水冰可能的分佈和儲量，再結合一些實際探測資料校準模型。

2 化學元素平衡模型：根據火星上各種與水相關的元素（氫、氧等）的丰度等，以及火星上已知的化學過程和地質過程，建立元素平衡方程和動態模型，來間接推測水冰可能的儲量範圍。

（三）著陸器和巡視器的相關探索

1 樣本分析和挖掘評估：如果著陸器或巡視器在區域性區域進行挖掘取樣，透過對挖出土壤和岩石等樣本進行實驗室分析（如果具備條件），分析水冰含量、成分等，透過在不同位置挖掘和分析可以大致評估所在區域水冰的富集程度和儲量情況，雖然不能直接擴充套件到全球，但可作為一個重要的實地參考。

2 區域性物理探測：例如利用巡視器攜帶的小型的可插入式的電磁感應、重力感應等裝置在區域性區域進行探測，根據電導率、重力場等的異常來判斷水冰的有無和可能的儲量（類似地球物理方法在地球區域性找水和地下冰的思路）。