火星矿产资源及其探索研究（7）

火星矿产资源及其探索研究（7）

胡经国



（续前）

7、火星探测领域

据报道（20191230），火星探测有以下几个领域：

⑴、重型火箭技术、探测器技术的发展

这个最容易理解。能飞那么远，那么准，还得释放探测器下去，而且还得收回，技术要求更高。若能在这方面突破，则对航天工业发展推动最大。

⑵、火星大气层和地表探测

火星大气层沙尘暴很厉害。以前，月球着陆是不需要考虑大气层问题的。但是，火星探测器着落，需要考虑的更多。而火星地表的探测，则对火星地质条件和发展演化问题的研究会有很大的提高。目前，光靠拍照片和一点点地表取样是远远不够的。现在，火星地下水以及是否存在生物痕迹的话题也很火。

⑶、人类长时间外太空生存

一方面是去火星路途遥远，人类怎么适应？另一方面是将来地球人类向火星移民，如何构建生存圈和相关设施？

前段时间比较火的新闻是美国那个“设计火星房屋”的比赛，要求3D打印，就地取材。美国说要建立月球基地，这实际上困难重重。月球和火星是两类生存环境。

8、火星有哪些地球稀缺资源

据报道（20200224），假如人类实现登陆火星，那么火星上有哪些可以轻易被开采的稀缺资源？

先不忙说从火星运回地球稀缺的资源，毕竟这还是比较遥远的事情。先来了解下，从地球到达火星的运输成本，也许您可以从中了解一些缘由。

尽管人类已经向火星发射了超过41个探测器（最近到达火星的是“洞察号”）；至今已有13个探测器成功或者部分成功降落于火星。最近“洞察号”探测一次火星的成本大约是9.93亿美元。

“洞察号”火星探测器部分数据如下：

发射时间：2018年5月5日

高度：约为1M多

最大宽度：约为6M

总质量：约为694KG

其中着陆器质量：358KG

隔热罩质量：189KG

巡航级质量：79KG

推进剂质量：67KG

如果按此计算的话，那么每千克需要140万美元。当然您肯定发现了，因为这中间有很大一块是“洞察号”的研制费用，并不只是单独的运费。

如果按皇家邮政客服顾问斯茅特的说法，1000克物体前往火星的成本大约是18万美元。按“洞察号”的预算比例看，似乎比较靠谱。

2019年4月29日伦敦金价：1281.97 （美元/盎司），大约为每克45.2194美元，1000克不过4.5万美元。刚好为火星单趟运输成本的1/4。

简单的说，即使火星上直接去“搬金砖”，以我们现在的技术也不行。因为单趟到达火星就是黄金成本的4倍了；回来这么说也要1/3吧；必须要在火星上找到比黄金价值更高的资源才行。那么哪种可以呢？即使“金属铼”也达不到成本/回报比例。

当然，火星上的资源并不能以地球上的资源等级标准来衡量，因为并没有打算将它运回地球。火星资源的意义在于在火星上建立基地，作为未来火星移民时的必须资源，那么我们看重的是哪些资源呢？

①、液态水

当然，固态也没有问题；不过有液态水即有生命的可能，因此意义更重大一些。

②、可耕种的土地

火星土壤理论上适合耕种，但是需要处理。因为，火星土壤含有不利于植物生长成成分。

③、3D快速成型的材料

比如硅酸盐等水泥材料。但是，水在极低的大气压下也许会快速蒸发，这种条件下的3D快速成型也许要将介质水换成其他替代成分。

④、二氧化碳等可供制造返程燃料的资源

尽管火星二氧化碳很稀薄（地球大气压的1%），但是“钢铁侠马斯克”仍然打算在火星利用二氧化碳制造甲烷燃料返回地球。尽管看起来不这是那么靠谱，但是如果建成基地的话，明显要比“钢铁侠”的计划靠谱许多。

其实，很多你能想象到的材料都必须直接从地球带过去，比如各种金属型材等，是不可能在火星就地取材冶炼的。毕竟这已经达到工厂生产规模了，而火星基地则是进行科研而已，现阶段是不可能会按这个需求建造的。

人类登陆火星的主要目的，并不是去寻找稀缺资源，而是将火星作为地球人类文明备份的移民地，甚至作为未来走向宇宙的前进基地。火星重力加速度只有地球1/3稍强，是具有相当优势的；而且有水，还有可耕种土地，即使未来的地球有难，那么我们至少还有火星这“另一篮鸡蛋”。

9、火星矿产资源丰富

据报道（20200329），火星矿产资源丰富。根据飞船及系列火星探测器从火星上带回的样品分析，火星上钛铁矿的资源储量高达1500万亿吨；稀土元素资源量约为225亿至400亿吨；磷、钾、钍、铀等元素的储量也很丰富。

火星基本上是一个沙漠行星；地表沙丘、砾石遍布，而且没有稳定的液态水体（2015年9月28日，美国宇航局公布火星上有少量的水）。以二氧化碳为主的火星大气既稀薄又寒冷；沙尘悬浮其中，每年常有沙尘暴发生。火星两极都有由水冰与干冰组成的极冠，它们会随着季节而消长。

（未完待续）









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