華科學家建火星大氣模型

中國科學家研發了一種新的模擬火星大氣環境的數值模型，為未來火星採樣返回任務提供科研支持。這項研究於近日在中國《科學通報》雜誌上發表。

為了提供航天器着陸的氣象條件信息，中國科學院大氣物理研究所的科學家們設計並構建了新一代火星大氣模式（簡稱GoMars）。他們使用該模式模擬了火星大氣環境中沙塵、水和二氧化碳三個關鍵氣象元素的循環，並根據“天問一號”火星車“祝融號”和美國“維京一號”、“維京二號”火星探測器的觀測結果，以及國際火星大氣全球數據集，對模式進行了性能驗證。

結果表明，GoMars成功再現了“祝融號“和兩個“維京號”記錄的火星大氣獨特的地表氣壓。此外，該模式對火星地表溫度、緯向風、極地冰和沙塵也具有較好的模擬效果。

不同於地球，火星大氣低壓低溫，水汽極少，沙塵變幻莫測。隨着人類火星探測任務愈加複雜，科學家對火星天氣預報的需求也更加迫切。研究團隊表示，他們將進一步研究火星上的沙塵暴等天氣過程，為未來的火星探測、載人登陸和資源開發等提供可能的科研支持。

研究人員指出，“火星的觀測資料遠比地球稀少。”利用火星大氣模式的模擬數據，可以構建一個虛擬的“數字火星試驗平台”，為着陸區選擇、火星車設計中的大氣環境工程約束提供數據支撐。“例如，GoMars可以模擬火星車着陸區的溫度，而科學家可以利用這些數據來設計適合建造火星探測器的材料，從而應對火星上的極端寒冷環境。”

此外，中國近年來致力於有關火星的研究，科研人員運用智能機械人“機器化學家”，採用火星隕石成功研製出新型催化劑，為利用火星上的水製備氧氣提供了高效率、低能耗的解決方案，探索出一條在地球外星系就地取材研製化學品的新路。

據悉，中科大研製的“機器化學家”名叫“小來”，它不僅“會學”還“會想“、“會做”。這次研製催化劑，根據火星隕石的多種化學成分，一共有三百七十六萬多種可能的組合配方，如果靠人類科研團隊一一實驗驗證需要兩千多年。

然而，“小來”學習了五萬多篇相關的化學論文，用‘智能大腦’思考並設計出一個基礎配方，然後做實驗並根據結果不斷調整配比，僅用六周時間便找到最佳配方，自主發現並研製化學品，為人類探索星空提供了一條新路。

水 登