火星二氧化碳及水资源利用的研究进展

郝 剑，李丹明，党文强，李居平，王仕发

（兰州空间技术物理研究所 空间环境材料行为及评价技术重点实验室，兰州 730000）

0 引言

在太阳系主要天体中，火星的环境与地球最为相似，最有可能存在过生命或适宜生命繁衍。因此，火星在太阳系探测中占有重要的地位。而载人火星任务是21世纪深空探测的重要目标，未来不仅是载人登陆火星，而是包括火星殖民及火星地球化[1-5]。

美国、俄罗斯、欧洲在载人火星探测方面都进行过研究。早在1952年，美国火箭专家冯·布劳恩就曾提出庞大的载人登火方案构想。近些年来美国提出若干个载人火星的方案构想，如NASA的“设计参考任务”系列，罗伯特·祖步林的火星直击构想等。美国在2010年取消原定的2020载人月球任务，转而支持2030年预计执行的载人火星任务。另外民间组织如美国火星协会也广泛地分析了载人探测火星的重要问题。目前NASA最先进的方案是火星参考设计构型5.0，该方案以战神-1、战神-5和猎户座为基准，采用多次发射、多次对接的方式，设计了载人火星探测900天的方案，其中航天员在火星表面停留长达18个月，此方案的关键技术之一则是火星原位资源利用技术，通过收集火星大气并制造燃料，确保火星上升飞行器顺利升空。俄罗斯早在20世纪60年代，便制定了一系列载人火星计划，包括各种飞往火星的方案。欧空局于2004年公布了自己的火星探测计划。荷兰私人公司MarsOne更是大胆的提出了2026年前后在火星建立永久殖民地的设想，计划中每年将有4位太空人飞往火星，随后每两年都会有新移民加入。……