一个未被探索的领域

来源：头条浏览：0 2022-12-21 19:26:01

火星洞穴里有生命吗？这确实是个好问题，但在科学家眼里，现在还不是问这个问题的时候。一旦你真正了解了该如何研究月球、火星和其他行星的洞穴，到时候你就可以再回到这个问题上来。最近发表在《地球物理研究行星》行星洞穴特刊上的两项研究为探索外星洞穴提供了新的指南。最初的研究被称为《行星洞穴研究中的基本科学和工程学问题》，由31名科学家、工程师和宇航员组成的跨学科团队进行。他们提交了包含198个问题的列表，并与其他82名空间科学家、洞穴科学家和工程师合作，将该列表进一步筛选为53个最重要的问题。利用空间科学界的大量知识，这项工作成为了探索外星洞穴和确定工程优先事项的第一项研究，推动了行星洞穴研究的发展。小组希望他们的工作能借鉴最终支援机器人和人类外星洞穴(月球和火星等)任务所需的方面。第二篇论文叫《行星洞穴：太阳系视角的产物与过程》，它来源于最初的研究。科学家注意到，没有研究对整个太阳系的行星洞穴进行编目。这为我们提供了更广阔的视角。一个行星科学家团队正在试图解决这个问题。两项研究的带头人、洞穴科学家杰特魏恩( Jut Wynne )表示，希望这两篇基础性论文有助于将行星洞穴研究从曾经的“空想”发展成正式开始行星地下勘探的样子。对外星洞穴了解的外星洞穴主要指其他行星天体的洞穴，数量众多。科学家在太阳系的11颗行星和卫星，包括月球、火星、木星和土星卫星中发现了至少3545个潜在洞穴。在彗星和小行星上也发现了洞穴的形成过程。

可能已发现的洞穴入口类行星天体(图中上部)，括号内为各类行星天体上的特征数；以及月球(中间)和火星(底部)上可能存在的洞穴入口的位置。 (图/AGU，Wynne，J. et al .journalofgeophysicalresearch-planets，2022 )如果周围环境能够进入地下，那就为科学发现提供了前所未有的机会。这些洞穴里可能有非常惊人的发现。洞穴也可以让科学家有机会“窥视”岩体和冰体的深处，带来关于它们是如何形成的知识，以及对地球是如何形成的进一步认识。当然可能有生命的秘密。许多行星表面的洞穴代表了寻找已灭绝或可能现存的生命形式证据的最佳环境之一。例如，火星洞穴可以避免致命的表面辐射和猛烈的风暴，因此比火星表面更可能有一定的温度体系，其中也可能含有水冰。这使火星洞穴成为寻找生命的最重要的探索目标之一。而且，不仅仅是寻找生命。同样的因素使洞穴成为宇航员在火星和月球载人任务中的避风港。因为辐射屏蔽是人类探索月球和火星的关键之一。一个可能的解决方案是利用洞穴。地球带来的启示近20年来，行星洞穴研究一直与地球上各种洞穴研究相互独立。实际上，洞穴环境往往支撑着独特的生态系统，它们的生态系统有时与同一地区的地表生态系统有很大的差距。也许，月球和火星的洞穴里也有同样的情况。目前，许多空间研究项目正在帮助推进洞穴勘探技术。科学家在为洞穴栖息地建模时，可能不再刻意区分一个洞穴是地球上的还是地球外的。洞穴环境有充分的相似性，可以进行合理的预测。例如，地球洞穴的特点是完全黑暗，温度稳定，接近年均地表温度，空气流动很少或没有，接近水饱和的状态。其他天体的洞穴也很可能表现出同样的环境条件。但是，它们的环境受到行星表面条件和洞穴内部结构的影响。其实，为了看这个问题有更有趣的观点。我们的祖先在洞穴里生活了几十万年。他们后来又建造了自己的洞穴。未来，随着人类向其他世界扩展，洞穴可能会提供同样的效用。

研究人员在南极大陆测试了NDX-3行星宇航服。钻井工具的进步对行星洞穴的研究、栖息和救援工作至关重要。 (图/NASA，JPL，Caltech )行星尺度上的地形改造可能是终极目标，但利用洞穴和熔岩管等现有的大型地质结构，技术可能会走向成熟，最终达到能够掌握行星整体表面的程度。目前的进展目前仍大部分此类研究是前瞻性的，但科学家需要考虑现有的资源、研究和支持。例如，许多机器人平台和设备工具包都经过了测试。如果有足够的资金支持，在未来5到10年内，在月球和火星的洞穴中开展探索任务可能会成为可能。新的研究还展望了宇航服技术、居住舱和硬件方面需要的进步，这些都给了人类将来在月球和火星的地下安全地工作和生活的机会。

杰特温(右)和机器人专家正在熔岩管洞穴里实地测试攀岩机器人的早期原型。 (图/NASA，JPL，Caltech )怀恩认为，这是行星科学中一个尚未开发的探索领域，对探索外星生命也具有不可忽视的重要性。 “也许在有生之年，我们能幸运地窥视火星地下，解决‘地球之外是否存在生命’的老问题。 ”来源： https://news.nau.edu/space-exploration-goes-underground /封面照片首张照片： Max Pixel