这幅火星地图上的蓝色区域是美国国家航空航天局（NASA）探测到地表水冰的区域（从赤道到北纬 60 度）。科学家可以利用这张地图--地下水冰绘图项目的一部分--来决定第一批踏上红色星球的宇航员应该在哪里着陆。该地图可以帮助美国宇航局决定首批宇航员在红色星球的着陆地点。可用的水越多，任务需要携带的水就越少。

对于第一批踏上火http://www.196nk.cn星的人来说，地下埋藏的冰将是至关重要的资源，可以作为饮用水和火箭燃料的关键成分。但它也将是一个重要的科学目标： 宇航员或机器人有朝一日可以像科学家在地球上一样钻取冰芯，揭开火星的气候历史，探索微生物生命的潜在栖息地（过去或现在www.196nk.cn）。

这些火星全球地图显示了埋藏在火星表面上3英尺（1米）范围内的水冰的可能分布情况，代表了SWIM项目的最新数据。埋藏的冰将是火星宇航员的重要资源，可作为饮用水和火箭燃料的关键成分。图片来源：NASA/JPL-Caltech/PSI

火星不稳定的水状况

之所以需要寻找地表下的冰，是因为液态水在火星表面并不稳定： 火星大气层非常稀薄，水会立即蒸发。火星两极有大量的冰--主要由水构成，虽然也能找到二氧化碳或干冰--但这些地区太冷，宇航员（或机器人）无法长期生存。

这就是由美国国家航空航天局（NASA）资助的地下水冰绘图项目的由来。SWIM项目最近发布了第四套地图，这是自2http://www.196nk.cn017年项目启动以196世界之最来最详细的一套地图。

SWIM项目由亚利桑那州图森市行星科学研究所牵头，由美国宇航局南加州喷气推进实验室（JPL）管理，汇集了美国宇航局多项任务的数据，包括火星勘测轨道器（MRO）、2001年火星奥德赛号和现已停止活动的火星全球勘测器。利用这些数据集，科学家们确定了最有可能发现火星冰的地方，未来的任务可以从地表进入这些地方。

这张图片中心的露冰撞击坑就是科学家在绘制未来宇航员登陆火星的地点时所寻找的一个例子。这是美国国家航空航天局（NASA）资助绘制的一系列红色星球地表水冰地图的最新版本中包含的几个此类撞击坑之一。资料来源：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学

这些航天器上的仪器在火星中纬度地区探测到了看起来像大量地表下冰冻水的物质。北部中纬度地区尤其具有吸引力，因为这里的大气层比火星上的大多数其他地区都要厚，更容易减缓飞船下降的速度。理想的宇航员着陆点应该是这一地区最南端的一个最佳位置--足够靠北，可以有冰存在，但又足够靠近赤道，以确保宇航员在冰雪地区能享受到最温暖的温度。

JPL的SWIM项目经理悉尼-杜（Sydney Do）说："如果你把人类送上火星，肯定会希望让他们尽可能靠近赤道。为宇航员及其辅助设备保暖所需的能量越少，就有越多的能量来满足他们的其他需求。"

在这幅艺术家的概念图中，NASA宇航员正在钻探火星地下。该机构绘制的新地图显示了未来宇航员最容易接触到冰的地方。资料来源：美国国家航空航天局

增强绘图过程

以前的地图迭代依赖于低分辨率成像仪、雷达、热成像仪和光谱仪，所有这些都能暗示埋藏的冰，但不能完全确认冰的存在或数量。在绘制最新的 SWIM 地图时，科学家们依靠了 MRO 上的两台更高分辨率的相机。背景相机的数据被用来进一步完善北半球地图，而高分辨率成像科学实验（HiRISE）的数据则首次被纳入其中，以提供尽可能靠近赤道的冰边界线的最详细视角。

科学家们通常使用 HiRISE 来研究流星体造成的新撞击坑，这些撞击坑可能挖掘出了大块的冰。这些撞击坑的直径大多不超过 33 英尺（10 米），不过在 2022 年，HiRISE 拍摄到了一个 492 英尺宽（150 米宽）的撞击坑，揭示了隐藏在地表下的冰矿。

从美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机拍摄的火星撞击坑边缘可以看到巨石大小的水冰块。该陨石坑于 2021 年 12 月 24 日由一颗流星体在 Amazonis Planitia 地区撞击形成。图片来源：NASA/JPL-C196世界之最altech/亚利桑那大学

行星科学研究所的SWIM联合负责人加雷斯-摩根（Gareth Morgan）说："这些揭示冰层的撞击提供了一种宝贵的地面实况，因为它们向我们展示了地面冰层明确存在的位置。我们可以利用这些地点来检验我们的绘图方法是否正确。"

新发现与未来展望

除了冰层暴露的撞击，新地图还包括 HiRISE 发现的所谓"多边形地形"，地表下冰层的季节性膨胀和收缩导致地面形成多边形裂缝。看到这些多边形延伸到新的、充满冰的撞击坑周围，再次表明这些地方的地表下隐藏着更多的冰。

科学家们还可以利用这张地图研究其他一些奥秘。

行星科学研究所 SWIM 项目的另一位共同负责人纳撒尼尔-普齐格（Nathaniel Putzig）说："在火星中纬度地区发现的水冰数量并不一致；有些地区的水冰数量似乎比其他地区多，但没有人真正知道其中的原因。最新的SWIM地图可能会对这些变化发生的原因提出新的假设。他补充说，这还能帮助科学家们调整火星古气候随时间演变的模型，使一些地区的冰沉积量较大，而另一些地区的冰沉积量较小。"

SWIM的科学家们希望这个项目能为拟议中的火星冰成像仪任务奠定基础--这个轨道飞行器将配备一个专门设计的大功率雷达，用于搜索HiRISE已经确认存在的冰层以外的近地表冰层。