上火星還可以「回家」？火星土壤可能作為火箭燃料讓人類回地球

火星，人類生活在地球上討論最多的影響，因為人類科學基本把它定義為了「人類的第二地球」。這麼多年來，人類一直在不斷的想辦法進行火星的登陸以及移居，包括提出來的火箭「推動器」重複使用，那麼人類登陸到火星上去，怎麼樣才能回來呢？確實，我們不能夠只想到如何上火星，上去了怎麼回來也是一個重大的問題，美國宇航局科學家已經公布了一個「回家」的好方法。

NASA團隊已經開發了一個名為「原位資源利用（ISRU）系統」，這個系統主要是利用在火星上。沒錯，這個系統其實就是要與一個機器人相結合，預計在2038年進行火星表面的活動，利用它來進行火星資源的開採，人類登陸火星的目的就是開採， 甚至殖民者，然後從火星土壤中提取火箭燃料。來完成人類地球與火星之間的鏈接，因為科學家們認為火星的土壤之中含有微量的水，可以利用ISRU使用電解將其剝離成氫氣和氧氣。

這樣我們就可以收集到一部分的氫氣原創，然後將氫氣與紅色星球大氣中的碳結合，形成甲烷。這樣可以利用的火箭燃料就出來了，NASA計劃在人類火星任務之前將ISRU系統，以及從地球表面收集土壤的機器人發送上去，讓這個工作提前進入，看上去這個理論有點像是科幻，但是並不是這是科學家們實實在在的一項研究成果。

美國宇航局以及想到建設相關的問題，通過初步預估，如果為了將1公斤燃料從地球運送到火星，如今的火箭需要在運輸過程中燃燒225千克燃料 ，發射到低地球軌道，然後進入火星，再次減速下來進入火星軌道，最後放慢到火星表面的安全著陸。我們需要225噸燃料來輸送一噸水，一噸氧氣或一噸機器。解決這種苛刻演算法的唯一方法是在現場製造水，氧氣和燃料。

而這個方法就是為了解決這個問題，人類不需要運輸，而是直接的進行分解，不過這個太空挖掘機，也就是我們說的「機器人」困難還是很大，因為通過初步的觀察來看，我們火星存在大量的沙塵物在表面上，要想進行開採火星可以利用的土壤，還是比較困難，至少從機器人的結構來看，是需要進行深入的。在低緯度地區還好，石膏沙丘由約8％重量的水組成，更加利於開採，稍微後塵的區域，就不那麼容易了。

水是火箭燃料不可缺少的一部分，通過將水分子與電解槽分離成氫氣分子（H 2）和氧氣分子（O 2），然後分別壓縮和液化這兩種氣體，我們可以合成最常見的燃料和氧化劑用於液體燃料火箭發動機。火星具有足夠的碳。火星大氣層由96％的二氧化碳氣體分子組成。捕獲碳是二氧化碳冷凍機的工作; 它基本上是用稀薄的空氣製造乾冰，所以提取和利用是最方便的。根據美國宇航局多年的研究經驗來講，它將於2012年登陸，火星的2020火星車將於2020年發射，可能正式的實施該計劃，讓人類提前走入到登陸火星的計劃之中。謝謝大家閱讀！

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