国际资讯｜GIS如何令火星更适宜人类生存
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英文原文来源：www.gislounge.com
中文编译整理：慧天地国际站一鸣
GIS最吸引人的地方之一是它系统地分类和定义了我们所处的地球。它可以帮助人们确定在哪里进行建造和挖掘项目（或以其他的方式改造周围的环境），才能最大程度地使人们受益并减少这一过程所带来的影响。关于人们应该如何对待我们的星球，许多人持有许多不同的观点。有些人认为这是过度开发，而另一些人则认为这是人类努力的惊人成果。我认为每个人都会更愿意生活在一个没有垃圾和污染的星球上。居住在另一个星球并成为一个多星球物种，这应该是人类所能想象到的最大挑战和旅程。在另一个星球上创造生命和建造房屋所面临的挑战和责任之大，无论怎样高估都不过分。GIS技术对于在火星这颗红色星球上找到人类可以撒下生命种子的第一个地点来说至关重要。
目前，人们在火星表面掌握的绝大多数信息来自火星勘测轨道器计划所携带的高分辨率成像科学实验设备（HiRISE）。自2006年以来，它一直在收集这颗红色星球的表面数据，并代表了目前对这颗星球进行成像的最新技术。用HiRISE收集的大量数据被用来确定火星科学实验室（MSL）任务的着陆地点。ArcGIS被用来处理MSL任务的数据和要求，确定了Gale陨石坑最符合NASA给出的参数。同样的技术也将用于确定首次载人火星任务的着陆地点。考虑到拟议的星际飞船任务，应该使用一个对燃料生产、太阳能和可居住性权重较大的适用性模型来确定着陆地点。
在任何载人任务中，最有可能使用的燃料将是Methalox (液态甲烷和液态氧)，和由于其固有的不稳定性而排在第二位的Hydrolox (液态氢和液态氧)。无论哪种情况，合成这些燃料都需要二氧化碳和水。二氧化碳在火星上随处可见，因为它在稀薄的火星大气中占95%以上。另一方面，火星地表下已发现了冰层，但是人们需要大量的冰才能为返航合成足够的燃料。最后，要想让人类在火星上持久地生存下去，就必须满足人们的日常能量需求。
目前有两种可行的解决方案：核能和太阳能。这两种方法都在太空中得到了验证。一旦人（或设备）登上火星表面，首要任务无疑将是建立维持生命的设备。这两种可能的方案都需要预先设置区域，建立一个太阳能发电厂或一个安全的核电站。GIS将被用来选址并确定在哪里使用过去20年收集的数据。在人们火星之旅的每一个阶段，GIS都是不可或缺的。
在能保持基本能源和氧气的适居性系统建立完成后，便要开始寻找水源。下一个步骤将由地质学家和测量师来进行，他们会建立第一个强大的火星地质数据集。如果有机会，他们会进行一次类似WGS84的火星勘测，以取代目前使用的零海拔测量法。这项测量将是人类进行的最重要的测量之一，预先布置要使用的GPS系统，并对可以找到资源的地方进行分类。第一次任务之后的所有内容都将建立在这个数据集的基础上，并为未来的进一步探索提供最有利的信息。如果将这些数据用于火星上存在的事物并加以合并，我们也许能够避免一些当前影响地球的问题。及早确定不能被污染的关键地点，或大量液态二氧化碳的沉积点，将是我们进行任何地形改造活动的基础。
图1：NASA的“火星旅行(Mars Trek)”开源软件描述了“机遇号”的着陆点和任务。
这让我想到了未来100年将要进行的最大规模的GIS项目。我们怎样才能重新唤醒（点燃）长期死亡的磁层？而我们知道磁层对于维持大气层和保护地面免受辐射是至关重要的。人们将使用GIS软件对火星地形进行建模、绘制和改造指导。目前，火星的大气甚至还没有接近阿姆斯特朗极限(使水在体温下不会沸腾的必要压力)，主要是二氧化碳和一些氮。目前提出的解决方案包括用核燃料轰击火星的两极，因为那里有大量的固态二氧化碳沉积物；用彗星轰击表面，这一类似过程曾为地球提供了熔融内核；或者在轨道上放置强大的磁铁，以提供当地的磁层。未来的科学家要想找到最好的解决方案，就需要建立先进的地质模型来平衡时间、安全性和可行性。
这是GIS领域的一个非常令人兴奋的时刻。我目前参与的地质工程项目正在帮助人们把这些点连在一起，并让他们开始思考如何进行星际探险。即使我在GIS方面的经验有限，我也能预见到它将使下一次人类大迁徙成为可能，并能将一个冰冷的死寂的星球变成一个自我维持的人类殖民地。我迫不及待地想要继续我的学科研究，并希望能以（我所能做到的）任何方式参与到火星的改造中。
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