祝融號“火星找水”找到“水”

新發現
■祝融號火星車在火星上獲取的數據顯示,在地質年代較年輕的著陸區發現了水活動跡象
■嫦娥五號帶回來的月球月壤,通過研究0.2克樣本,發現其中一些成分可制作催化劑
我國科學家日前利用祝融號火星車獲取的數據顯示,在地質年代較年輕的祝融號著陸區發現了水活動跡象,表明火星該區域可能含有大量以含水礦物形式存在的可利用水。
該研究由中國科學院國家空間科學中心劉洋研究員團隊完成,相關成果12日在國際學術期刊《科學進展》發表。
兩個疑問
歷來是人們
關注的重要內容
作為太陽系中與地球同處於“宜居帶”的行星,火星是人類探尋地外生命的絕佳地點。火星是如何從溫暖濕潤變得寒冷干燥的?火星的水環境演化經歷了怎樣的歷程?歷來是人們關注的重要內容。
“祝融號火星車著陸區為火星北部低地烏托邦平原區域,位於年輕的亞馬遜紀地層上,30億年前至今的亞馬遜紀是火星地質年代幾個主要階段的末期。已有的研究認為,火星在亞馬遜紀時期氣候寒冷干燥,液態水活動的范圍和程度極其有限。”劉洋介紹。
但此前的軌道遙感數據分析顯示,烏托邦平原曾經可能存在大量的揮發分,不過,受限於空間分辨率和覆蓋率,並沒有在祝融號著陸區附近發現含水礦物,這為該地區水活動的性質帶來了諸多疑問。
解決難題
祝融號火星車
獲取的數據很重要
祝融號火星車獲取的短波紅外光譜和導航地形相機數據幫助解決了這個難題。研究團隊利用這些數據發現了岩化的板狀硬殼層,其中富含含水硫酸鹽等礦物。據推斷,這些硬殼層可能是由地下水涌溢或者毛細作用蒸發結晶出的鹽類礦物,膠結了火星土壤后經岩化作用形成。
“這一發現表明,亞馬遜紀時期的火星水圈可能比以往認為的更加活躍,對理解火星的氣候環境演化歷史具有重要意義。”劉洋說,同時也表明,祝融號著陸區以及火星北部平原的廣泛區域可能含有大量以含水礦物形式存在的可利用水,可供未來載人火星探測進行原位資源利用。
行駛一年
在火星跑了近2000米
留下中國印記
中國首次火星探測任務天問一號搭載的祝融號火星車於2021年5月15日成功著陸於烏托邦平原南部(北緯25.066°、東經109.925°)區域,首次在火星上留下了中國印記,並獲得了大量寶貴的科學探測數據。截至目前,祝融號火星車已在火星表面行駛1年,累計行駛近2000米,獲得了大量寶貴的科學探測數據。此次發現標志著祝融號實現了國際上首次利用巡視器上的短波紅外光譜儀在火星原位探測到含水礦物。文圖綜合新華社、人民日報客戶端
對月壤進行詳細的礦物分析,發現了24種主要礦物
“嫦五”帶回的月壤可制催化劑
嫦娥五號帶回來的月球“土特產”又有新發現。近日,南京大學鄒志剛院士、姚穎方教授團隊與多所高校、科研院所合作,通過研究0.2克月壤樣本,發現其中一些成分可作為催化劑,在太陽光作用下,將水和二氧化碳轉化為氧氣和燃料。
基於這一發現,研究人員提出,未來可以利用月球自身資源建設月球基地,支持深空探測、研究和旅行。
這項研究由南京大學、中國空間技術研究院、香港中文大學(深圳)、中國科學技術大學合作完成。相關成果發表在國際學術期刊《焦耳》上。
發現
對月壤進行詳細礦物分析
有24種主要礦物
據論文第一作者、南京大學教授姚穎方介紹,2021年以來,作為中國空間技術研究院聯合研究團隊成員,南京大學團隊對1克月壤開展了研究。此次研究人員採用機器學習等研究方法,詳細分析了其中0.2克樣本的結構組成。
“在本研究中,我們從材料學角度,對月壤進行詳細的礦物分析,發現了24種主要礦物。”姚穎方表示,“嫦娥五號月壤樣本主要來自月球表面的玄武岩,富含鐵、鈦等元素,而這些是人工光合成中常用的催化劑成分。”
暢想
或許我們以后能夠上月球
建設一座小型化工廠
“這些反應以水和二氧化碳為原料,在模擬太陽光的照射下,生成氧氣、氫氣、甲烷和甲醇。”姚穎方介紹,“其中,氧氣是人類賴以生存的資源,氫氣和甲烷是火箭推進劑的重要組成部分,甲醇則是重要的化工原料。”
“或許我們以后能夠上月球建設一座小型化工廠。”姚穎方告訴記者,此次研究旨在考察月壤能否被資源化利用。“如果我們能夠在月球上就地取材,將月球自身資源以及人體代謝廢物轉化為資源和能源,就可以減小載人航天的成本。”
姚穎方介紹,每一份月壤都是無價之寶,正式實驗前,研究人員會使用地球表面的玄武岩碎屑等物質做模擬實驗。據新華社客戶端
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