科学家认为未来可以通过放风筝为火星任务提供能源

很久很久以前，人类就开始仰望星空。 科技 的发展，让人类冲出了生存的蓝色星球，开始 探索 广袤的宇宙。为了在宇宙里走得更远，火箭的燃料自然很重要。

美国一家初创公司—— Green Hydrogen International（GHI），不久前公布了一个 60GW 的可再生氢气项目，这个项目位于得克萨斯州，将由风能和太阳能供电，采用盐穴进行储存。

得克萨斯州南部 Duval 的这个「氢城」，会是全球最大的绿氢生产和储存中心，建成后每年将生产超过 250 万吨绿氢（通过光伏发电、风电以及太阳能等可再生能源制得的氢气），约等于如今全球灰氢（是通过化石燃料燃烧产生的氢气）产量的 3.5%。

项目以 Duval 中彼德拉斯平塔斯盐丘的储氢设施为中心，通过管道将绿氢输送到 Corpus Christi 和 Brownsville，在那里将其转化为绿氨、可持续航空燃料和其他产品，或通过管道直接输送到全州的氢能发电厂和其他用户。

在 Green Hydrogen International 公司公布的项目计划里，绿氢的其中一项用途是可持续火箭燃料，该公司正在考虑在 Brownsville 将氢气与二氧化碳结合起来，为德克萨斯州南部的发射作业制造一种绿色甲烷火箭燃料。

Brownsville ，正是 SpaceX South Texas 发射场的所在地，2018 年，SpaceX 宣布这个发射场将专门用于 SpaceX 的 Starship 运载火箭。

SpaceX 目前正在开发一种新型火箭发动机—— SpaceX Raptor，用于开发中的 SpaceX Starship，Raptor（猛禽）发动机将使用低温液态甲烷和液态氧作为燃料，而不是该公司迄今为止使用的基于煤油的燃料。

在成立 SpaceX 时，马斯克就表示过自己的宇宙 探索 目的地——火星。要想完成火星 探索 ，怎么去和怎么回都是需要解决的问题。

冲出地球后抵达火星，发动机要产生足够的比冲，比冲的上限由燃料决定。 探索 后从火星返回地球，出发时就带上返程的燃料，增加了火箭的负荷，明显不太现实。因此需要在宇宙中补充燃料，让火箭能够返回地球。

目前来说，较为理想的火箭燃料应该是液氢和液氧，但液氢的制备和储存难度较高。而甲烷的冰点（约 -182 ）与液氧的沸点（-183 ）相当，相比于与液氧和煤油，液氢和液氧之间的温度差，对燃料储箱的要求较低，也能减轻结构重量。

另外，甲烷液氧发动机的比冲，介于液体氢氧发动机和液氧煤油发动机之间，能冲向火星。更重要的是，火星的环境中有二氧化碳和冰，可以制成甲烷和氧气，也就意味着，使用 SpaceX Raptor 的火箭，可以在火星上补充燃料。

可再生能源毫无疑问是未来的发展方向，Green Hydrogen International 利用可再生能源得到的氢气，又有多样的用途。有了 GHI 的氢气提供助力，希望 SpaceX 的火箭在火星着陆的那一天能快一些。

笔者：扶苏

如今，我国的“祝融号”火星车已经在火星表面展开了初步 探索 ，给人们带来了很多关于火星的重要信息。

虽然人们的注意力被刚刚进行的神舟十二号载人航天任务吸引，但是从更加全面的角度去看，这都是我国航空航天事业的重要成就，它们都将在未来发挥巨大的作用。

“祝融号”火星车配备太阳能装置获得动力

俗话说：“人是铁，饭是钢”，火星车也不例外。如今人们给“祝融号”配备的是太阳能装置，两侧的光伏电池能够有效吸收太阳能量，为其提供源源不断的动力。

相对来说，太空环境比较特殊，火星表面没有厚厚的大气层，也不存在因为空气湿度大而出现阳光散射的现象。所以光伏电池能够吸收更多的太阳能量，足以支持火星车内部能源需求。

值得注意的是，并不是所有火星车都完全依靠光伏电池，美国的“好奇号”、“毅力号”火星车就配备了核电池。

科学家表示，由于核电池的能量密度较高，所以便于携带，未来很有可能在更多太空 探索 领域发挥作用。

火星车需要更多新能源尤其是可再生能源

当然，它们也有缺点，比如造价高昂，同时还会产生放射性物质，稍有不慎就会出现意外，还需要改进更多技术上的问题。

在此基础上，光伏电池依然是太空 探索 的主流支持，大多数航天器仍然会选择这一能量供应方式。

同时，考虑到火星表面存在黑夜期，火星车如果没有太阳能供应就被迫进入休眠期，所以人们也在考虑其他能源供应方式。

也就是说，仅仅依靠从地球运输能量是不够的，火星车需要更多新能源，尤其是可再生能源，于是人们想到了风能。

火星表面巨大的压力差能够助力风力发电

的确，火星表面常常出现大风，这其实是由热力差异引起的。虽然火星大气稀薄，但是特殊的地形地貌也给这里的风提供了机会，巨大的压力差让风力发电成为一种可能性。

科学家认为，大气稀薄也有可能是导致火星表面风力发电成效不佳的原因之一，因为这里的发电效率只有地球上的百分之一，所以他们并不认为这是一个好方法。

实际上，也曾经有科学家在上个世纪就模拟了火星表面的风力情况，并且试图通过小型风力发电机来为其提供源源不断的能量。

遗憾的是，在火星表面充分利用风能也是有条件的，这一点在地球上也不例外，并不是所有区域都能够使用风能。因此人们还有很多难题没有破解，只有突破更多限制，我们才有可能为“祝融号”和接下来的众多火星车提供有力的支持。

要讨论这个问题，必须先明白石油是怎么形成的？一般认为石油是由于古代海洋或湖泊中的动物和微生物的遗体在地层中经过漫长时间的演化形成的，这是一种广为人知的说法，这种说法认为石油是生物遗体沉积变油，是不可再生的，根据这种说法来判断，火星上会不会有石油存在呢？

我们都知道火星是一个表面没有任何生命存在的星球，起码至今还没有在火星的表面发现任何生物，那么既然火星人没有生物，应该说火星上也不会有石油了，但是石油的形成需要经历数百万甚至几亿年的时间，那么火星在远古的时候是不是有生命存在呢？如果那时候有类似地球这样的大量生物存在的话，火星的地层中也有可能是有石油存在的。

通过对太阳系演变的推算以及火星表面地形地貌状况的判断，天文学家普遍认为远古时期的火星表面上是有河流、湖泊和海洋存在的，液态水的存在也说明火星上有适宜的温度，既然有液态水和适宜的温度，那么火星上就很可能有生物存在，在地球上原始的藻类曾经在大气层大量释放氧气，火星可能也经历过类似的阶段，因此远古的火星或者也不缺氧气，那么它的环境就会支持动物的存在，这些生物的遗体在火星地层中经过漫长时间的演化也就形成石油了，所以如果火星上远古时期也曾经有生命存在，那么火星上应该也是有石油的。

但是石油的形成还有石化油的说法，也就是无机形成，是指碳氢元素在高温高压条件下形成有机物，类似于甲烷这种简单有机物的形成，这种石油形成的说法目前还没有形成定论，但是也为很多科学家所接受，如果石油以这种状态也可以形成的话，那么火星上应该是和我们的地球一样存在不少石油的，而且不只是火星，应该是很多类地行星上都存在石油。

从如上两种情况来看，火星上是完全有可能存在石油的，只是如果石油只能以第1种情况形成的话，那么火星上的石油存在的可能性将会小很多，因为远古的火星存在生命还只是一种假象，而且迄今为止，人类也并没有在火星的表面上看到有石油或者天然气溢出的现象，只是觉察到了少量的甲烷溢出的现象。

不过现在判断火星上有没有石油还为 时尚 早，因为即便是有时有，我们也是用不了的，只有等到我们人类能够往火星上移民的时候，才能想办法利用它，而且即便火星上有石油，我们也无法在它的表面利用它，因为火星的大气层基本上都是二氧化碳，氧气含量极其微小，石油中提炼出来的燃料不可能在火星的表面像在地球上这样燃烧使用，只有在人类建设的封闭式基地中，里面的空气含量类似于地球大气层，石油燃料才可以燃烧，但是那样对封闭式基地中的氧气消耗量又非常大，所以如果不将火星大气改造成地球这个样子，那么火星上就是有石油也是没有多大用处的。

大家都知道火星是太阳系里面的一大天体之一，也是目前为止人类发现的最有可能适宜于人类生存的星球，因为人们在火星上发现了地球上的所有生物都赖以生存的水资源。那么火星上现在发现了水，那么有可能发现石油这种能源吗？由于以现在的科学技术来看，我们对火星的了解微乎其微，所以火星上很有可能也存在石油，只是我们还没发现而已。

大家都知道石油是人类工业发展的一大燃料之一，石油的存在大大推动了世界工业文明的进步和发展，地球上的地层中 曾经存在有大量的石油，但由于人们的无节制开采，地球上的石油现在处于一个趋近于枯竭的状态。我们可能都有了解过石油的存在是因为很多年前由于地球上发生的地壳运动，很多生物被埋在了地底下，这些动物的尸体经过很长时间的演变于是便成了石油，成了现在很多国家都在争夺的一大宝贵不可再生资源。

人类社会的科学技术发达程度目前为止还不能将火星完全了解通透，一方面面是火星离我们的距离太远了，另一方面是由于火星的体积比地球都还要大很多，这些因素都在很大程度上限制了我们对火星的研究和了解。虽然现在我们在火星上面看到的现象是没有任何生物生存的迹象，但我们也不能盲目地排除火星上曾经存在过生物只是被火星的地壳运动将这些生物都翻转到地底下了的可能。

所以说火星上很有可能本来就是生物存在的，只是我们现在所能研究的范围内还没有发现它们，而如果生物真的有在火星上存在的话就很有可能有石油这种物质的存在，我我们不能在自己还尚未发现的时候就一口咬定说没有。