蝴蝶效应
一种混沌现象
本词条是多义词，共20个义项
蝴蝶效应，指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。
蝴蝶效应是一种混沌现象，说明了任何事物发展均存在定数与变数，事物在发展过程中其发展轨迹有规律可循，同时也存在不可测的“变数”，往往还会适得其反，一个微小的变化能影响事物的发展，证实了事物的发展具有复杂性。
美国气象学家爱德华·洛伦兹（Edward N.Lorenz）于1963年，在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。
中文名
蝴蝶效应
外文名
The Butterfly Effect
范畴
哲学，自然现象
理论基础
说明事物发展的复杂性
提出者
洛伦兹
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你知道什么是蝴蝶效应吗？有可能你一直理解错了！
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蝴蝶效应：引起连锁反应，导致其他系统的极大变化
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什么是余切，什么是余切的蝴蝶效应
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蝴蝶效应
蝴蝶效应，指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。蝴蝶效应是一种混沌现象，说明了任
欧拉定理
在数学及许多分支中都可以见到很多以欧拉命名的常数、公式和定理，得名于瑞士数学家莱昂哈德·欧拉。在数论中，欧拉定理（Eul
四色定理
四色定理（世界近代三大数学难题之一），又称四色猜想、四色问题，是世界三大数学猜想之一。四色定理的本质正是二维平面的固有属
理论研究实际应用古籍记载
理论由来
视频蝴蝶效应：引起连锁反应，导致其他系统的极大变化
美国气象学家爱德华·洛伦兹（Edward N.Lorenz）1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。“一个气象学家提及，如果这个理论被证明正确，一只海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意的蝴蝶。对于这个效应最常见的阐述是：“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并产生微弱的气流，而微弱的气流的产生又会引起四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起一个连锁反应，最终导致其他系统的极大变化。他称之为混沌学。当然，“蝴蝶效应”主要还是关于混沌学的一个比喻。也是蝴蝶效应的真实反应。不起眼的一个小动作却能引起一连串的巨大反应。
蝴蝶效应
蝴蝶效应
这句话的来源，是这位气象学家制作了一个电脑程序，这个可以模拟气候的变化，并用图像来表示。最后他喝了一杯咖啡回来之后惊讶的发现：数值的差异非常大。后来的一次演讲里，他说就像海鸥扇动翅膀一样，而后又改成了蝴蝶这个更有诗意的象征，于是便有了上述的说法。
罗伦兹发现，由于误差会以指数形式增长，在这种情况下，一个微小的误差随着不断推移造成了巨大的后果。后来，罗伦兹在一次演讲中提出了这一问题。他认为，在大气运动过程中，即使各种误差和不确定性很小，也有可能在过程中将结果积累起来，经过逐级放大，形成巨大的大气运动。所以，长期的准确预测天气是不可能的。[1]
于是，罗伦兹认定，他发现了新的现象：事物发展的结果，对初始条件具有极为敏感的依赖性。他于是认定这为：“对初始值的极端不稳定性”，即：“混沌”，又称“蝴蝶效应”。[2]
理论研究
某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气，长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨，以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果。微小的偏差是难以避免的，从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性。长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断，它受到地球大气温度、湿度、压力诸多随时随地变化的因素的影响与制约，可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所难免的。我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统（包括“自然体系”与“社会体系”），其内部也是诸多因素交相制约错综复杂，其“相应的蝴蝶效应”也是在所难免的。“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初爱德华·诺顿·罗伦兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言，而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语，其含义是：对于一切复杂系统，在一定的“阈值条件”下，其长时期大范围的未来行为，对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感，即初值稍有变动或偏差，将导致未来前景的巨大差异，这往往是难以预测的或者说带有一定的随机。
共4张
关于蝴蝶效应
蝴蝶效应是说，初始条件十分微小的变化经过不断放大，对其未来状态会造成极其巨大的差别。有些小事可以忽略，有些小事如经系统放大，则对一个组织、一个国家来说是很重要的，就不能忽略。
“蝴蝶效应”的初始就是混沌的，在不准确或者说是不精确中产生的，所以什么样的可能都会发生。
蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象：输入端微小的差别会迅速放大到输出端，蝴蝶效应在经济生活中比比皆是。
科学家给混沌下的定义是：混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性一不可重复、不可预测，这就是混沌现象。进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够完美处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。
从洛伦茨第一次发现混沌现象至今，关于混沌的研究一直是科学家、社会学家、人文学家所关注的。
研究混沌，其实就是发现无序中的有序，但今天的世界仍存在着太多的无法预测，混沌，这个话题也必将成为全人类性的问题。在此，由于知识有限，我们只是做了极其肤浅的介绍和引入，希望有更多人能走进混沌之门，以更深邃的眼光来审视这个世界。今后或许能致力于此方面的研究。
一种混沌现象
本词条是多义词，共20个义项
蝴蝶效应，指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。
蝴蝶效应是一种混沌现象，说明了任何事物发展均存在定数与变数，事物在发展过程中其发展轨迹有规律可循，同时也存在不可测的“变数”，往往还会适得其反，一个微小的变化能影响事物的发展，证实了事物的发展具有复杂性。
美国气象学家爱德华·洛伦兹（Edward N.Lorenz）于1963年，在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。
中文名
蝴蝶效应
外文名
The Butterfly Effect
范畴
哲学，自然现象
理论基础
说明事物发展的复杂性
提出者
洛伦兹
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蝴蝶效应：引起连锁反应，导致其他系统的极大变化
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老外制造现实“蝴蝶效应”，一个乒乓球引发连锁反应，一起见识下
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什么是余切，什么是余切的蝴蝶效应
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蝴蝶效应
蝴蝶效应，指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。蝴蝶效应是一种混沌现象，说明了任
欧拉定理
在数学及许多分支中都可以见到很多以欧拉命名的常数、公式和定理，得名于瑞士数学家莱昂哈德·欧拉。在数论中，欧拉定理（Eul
四色定理
四色定理（世界近代三大数学难题之一），又称四色猜想、四色问题，是世界三大数学猜想之一。四色定理的本质正是二维平面的固有属
理论研究实际应用古籍记载
理论由来
视频蝴蝶效应：引起连锁反应，导致其他系统的极大变化
美国气象学家爱德华·洛伦兹（Edward N.Lorenz）1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。“一个气象学家提及，如果这个理论被证明正确，一只海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意的蝴蝶。对于这个效应最常见的阐述是：“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并产生微弱的气流，而微弱的气流的产生又会引起四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起一个连锁反应，最终导致其他系统的极大变化。他称之为混沌学。当然，“蝴蝶效应”主要还是关于混沌学的一个比喻。也是蝴蝶效应的真实反应。不起眼的一个小动作却能引起一连串的巨大反应。
蝴蝶效应
蝴蝶效应
这句话的来源，是这位气象学家制作了一个电脑程序，这个可以模拟气候的变化，并用图像来表示。最后他喝了一杯咖啡回来之后惊讶的发现：数值的差异非常大。后来的一次演讲里，他说就像海鸥扇动翅膀一样，而后又改成了蝴蝶这个更有诗意的象征，于是便有了上述的说法。
罗伦兹发现，由于误差会以指数形式增长，在这种情况下，一个微小的误差随着不断推移造成了巨大的后果。后来，罗伦兹在一次演讲中提出了这一问题。他认为，在大气运动过程中，即使各种误差和不确定性很小，也有可能在过程中将结果积累起来，经过逐级放大，形成巨大的大气运动。所以，长期的准确预测天气是不可能的。[1]
于是，罗伦兹认定，他发现了新的现象：事物发展的结果，对初始条件具有极为敏感的依赖性。他于是认定这为：“对初始值的极端不稳定性”，即：“混沌”，又称“蝴蝶效应”。[2]
理论研究
某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气，长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨，以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果。微小的偏差是难以避免的，从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性。长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断，它受到地球大气温度、湿度、压力诸多随时随地变化的因素的影响与制约，可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所难免的。我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统（包括“自然体系”与“社会体系”），其内部也是诸多因素交相制约错综复杂，其“相应的蝴蝶效应”也是在所难免的。“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初爱德华·诺顿·罗伦兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言，而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语，其含义是：对于一切复杂系统，在一定的“阈值条件”下，其长时期大范围的未来行为，对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感，即初值稍有变动或偏差，将导致未来前景的巨大差异，这往往是难以预测的或者说带有一定的随机。
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关于蝴蝶效应
蝴蝶效应是说，初始条件十分微小的变化经过不断放大，对其未来状态会造成极其巨大的差别。有些小事可以忽略，有些小事如经系统放大，则对一个组织、一个国家来说是很重要的，就不能忽略。
“蝴蝶效应”的初始就是混沌的，在不准确或者说是不精确中产生的，所以什么样的可能都会发生。
蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象：输入端微小的差别会迅速放大到输出端，蝴蝶效应在经济生活中比比皆是。
科学家给混沌下的定义是：混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性一不可重复、不可预测，这就是混沌现象。进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够完美处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。
从洛伦茨第一次发现混沌现象至今，关于混沌的研究一直是科学家、社会学家、人文学家所关注的。
研究混沌，其实就是发现无序中的有序，但今天的世界仍存在着太多的无法预测，混沌，这个话题也必将成为全人类性的问题。在此，由于知识有限，我们只是做了极其肤浅的介绍和引入，希望有更多人能走进混沌之门，以更深邃的眼光来审视这个世界。今后或许能致力于此方面的研究。
如何在外星建造人类家园？“就地资源利用”刺激创新
据国外媒体报道，人类即将重返月球，而这一次，我们可能会建立长期的月球基地。然而，在长期的太空任务中，宇航员们的生活和工作都需要必要的基础设施，他们还需要展开实地探索活动，与地球保持联系，同时生产对生存至关重要的氧气和水。从地球上携带所有这些基础设施需要付出极为昂贵的代价，因此，更合理的方案是就地获取材料并进行建造。为了探索这种可能性，欧洲空间局(ESA)的“探索与准备”(Discovery & Preparation)计划已经为多个研究项目提供了支持。
使用其他天体上的材料建造基础设施和生产设施的解决方案被称为“就地资源利用”(ISRU)。以往在这一领域的研究已经探索并展示了ISRU的基本概念，主要结合了勘探现场发现的资源与从地球带来的材料。
想要建立一个能够保护宇航员免受恶劣环境——包括稀薄或不存在的大气、极端温度、强辐射甚至微流星体等——影响的地外家园，ISRU就是必需的。通过利用就地资源，我们将能够在其他星球表面建造道路，以及往返地球所需的发射和着陆平台。ISRU也可以用来生产能够产生并储存能量的发电设备，以及用于通信的天线塔。此外，ISRU还可以生产大量的水和氧气，用于维持宇航员的生命，并制造出可供外星探索和最终返回地球的推进剂。
1999年，第一个与ISRU相关的“探索与准备”研究项目重点关注了推进和动力系统，并评估了本世纪对先进推进技术的需求。这项研究的结论是，ISRU可以降低火星任务的成本，同时提高推进性能，但ISRU技术的研究和开发应该马上开始。
因此，在欧空局其他所有项目的配合下，ISRU的相关研究继续进行。2000年完成的一项研究侧重于未来太空探索所需的动力系统，包括设计一座ISRU化工厂，以生产推进剂和生命维持所需的化学品，以及外星表面活动所需的燃料。
同时进行的其他研究则更广泛地关注长期的太空探索，其中一项研究考虑了火星探索需要什么样的架构和技术。该研究探索了利用火星大气和土壤来生产推进剂和宇航员生存所需液体——包括氮、氧、氢和水——的可能性。另一项研究关注的是人类在长期星际和行星环境中的生存能力和适应性，发现ISRU在生产推进剂和生命维持消耗品方面可能有着重要的作用。
13年时间很快过去，随着技术的发展，研究人员已经能够探索更加具体的ISRU概念，包括一个从火星大气中收集、储存二氧化碳并将其输送到推进器的系统。这项由空中客车公司进行的研究提出了从二氧化碳中去除灰尘和水的方法，以及如何将二氧化碳液化储存。
在过去的几年里，“探索与准备”计划还支持了诸多研究，比如利用月球土壤建造基础设施，以及更具体的能源生产和储存方法;最近的一项研究探索了如何利用月壤储存热量，并为宇航员、漫游车和着陆器提供电力。
一项研究探索了月球模拟设施如何支持ISRU技术的发展，包括对就地材料的挖掘和加工方法进行测试，以及如何利用3D打印等工艺将这些材料用于建造结构。
另一项研究证实了月壤作为建筑材料的可行性。研究人员选择了一种利用月壤打印结构的合适工艺，甚至设计了一个可打印的居住地。还有一项研究最近更进一步，探索了如何利用月球风化层进行3D打印，甚至确定了效果最好的打印工艺。
作为现有3D打印技术的替代方案，2019年的一项研究试图将月壤转化为纤维，用于建造坚固的结构。研究人员制作了一份材料样本，证明用这种方法制造局部不透水的结构是可能的。
最近，“探索与准备”计划资助的一组研究探索并定义了欧空局的月球IRSU示范任务，该任务的目标是到2025年时，证明在月球上生产水或氧气是可能的。这些研究探索了实际能生产水和氧气的系统，提出了一个使用“碳热反应堆”从土壤中提取氧气并用其来生产水的方案。另外两项研究分别探索了该系统如何依靠着陆器作为电源，以及它如何与地球通信。
为了实施月球ISRU示范任务，欧空局打算从商业机构采购任务赋能服务，包括有效载荷交付、通信和操作服务等。在这一过程中，欧空局将利用并进一步培育现有的商业方案，这些方案可能在未来的月球探索场景中得到广泛应用。
欧空局目前还在进行“PROSPECT”任务，该任务将探访并评估月球上的潜在资源，为未来可能用于开采这些资源的技术做准备。PROSPECT将在月球南极附近的月表下进行钻探，提取可能含有水冰和其他可能在极低温度下冻结的化学物质的样本。然后，钻头将把样本送到一个化学实验室，在那里对样本进行加热，以提取化学物质。这次任务将作为俄罗斯领导的“月球-27”(Luna-27)任务的一部分，并将测试未来可能应用于地外资源开采的过程。
2019年5月，欧空局发布了“空间资源战略”(Space Resources Strategy)，以支持到2040年利用就地资源维持人类在月球上存在的雄心。该战略着眼于人类需要发现和发展什么样的技术，以支持可持续的太空探索。该战略涵盖的时间范围到2030年，届时月球资源的潜力将通过在月球上的测量得到确定，关键的技术也将被开发和展示出来，并将确定将其纳入国际任务架构的计划。该战略公布后，欧空局主办了一个研讨会，以确定实现空间资源利用所需的下一步计划。
2020年，欧洲航天局建立了一个原型工厂，从模拟的月球尘埃中生产氧气。从月壤中去除氧气会留下各种金属，因此该研究的另一个方向就是从这些材料中生产出最有利用价值的合金，并探索它们在月球上的用途。最终目标是设计一个可以在月球上持续运行的“试点工厂”，第一个技术示范计划在本世纪20年代中期进行。
这一领域的其他太空机构在做什么？
美国国家航空航天局(NASA)的月球勘测轨道飞行器已经探明，月球某些地方的月壤中存在水冰。从该轨道器释放的月球坑观测和传感卫星(LCROSS)在2009年10月9日撞击月球，产生了16千米高的尘埃羽流。科学家经过观察和分析后，确定了月球表面的化学成分，表明水的确存在于月球上。
NASA还在开发多项将造访月球的立方卫星轨道任务，如“月球手电筒”(Lunar Flashlight)、“月球地图”(LunaH-MAP)和“月球冰立方”(Lunar IceCube)等，这些任务将致力于发现月球上有多少水冰，以及在哪里可以找到水冰。
NASA的第一个火星着陆器“海盗号”发回了有关火星大气的重要数据，揭示了火星大气中95.9%的成分为二氧化碳。基于这一发现和后续探测任务传回的信息，NASA已经开发出了将火星大气中的二氧化碳转化为氧气的技术，这将有利于人类前往火星的任务。最近，NASA选择了火星氧气原位资源利用实验(MOXIE)作为“毅力”号火星探测车搭载的7个科学仪器之一。
挥发物是一种容易蒸发的物质，有可能成为月球上的水源。NASA正在与其他空间机构一道，协调对月球极地挥发物探测的国际合作，以确定挥发物作为潜在资源的可行性，并试图将月球作为火星ISRU技术的试验场。
中国国家航天局未来的任务也有望将月球极地挥发物作为潜在资源。在中国的国际月球研究站设想中，预计将在本世纪20年代末到30年代初建成一个用于科学研究的自动化设施，可能为利用月球资源提供先机。
俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)正在与欧空局合作进行三次“月球”系列任务，其中就包括“月球-27”任务，它将承载欧空局PROSPECT项目的一揽子计划。该任务将在月球极地地区进行测量，重点关注那里可能发现的低温挥发性物质。
目前，研究者已经提出了许多想法，为定居点、移动基础设施(如道路和着陆平台)、辅助基础设施(如通信、能源生产和储存)和硬件(如工具、室内设备、机械和衣物)的建设提供了支持。
这些想法中，包括了融化和3D打印月壤、用月壤制造太阳能电池，以及优化能量储存的新方法。此外，也有研究者在寻找不需要月壤就能利用有机垃圾种植植物，利用月壤建造有利于作物生长的温室，以及利用太空垃圾建造基础设施的方法。目前，欧空局正在以多种形式为这些想法提供资助，希望早日能将它们变成现实。
随着我们对月球和小行星的认识和了解逐渐提高，国际和私营机构更多地参与空间技术，以及新技术的出现，利用空间资源进行外星探索的可能性已触手可及。
当然，开发利用就地资源支持未来宇航员的技术和方法仍然是一项挑战，但在克服这项挑战的过程中，相关的技术需求和管理有限资源的新方法也会刺激地球上的创新。这或许将帮助我们找到应对全球挑战的新方法，并为地球工业带来中长期的经济回报。
据国外媒体报道，人类即将重返月球，而这一次，我们可能会建立长期的月球基地。然而，在长期的太空任务中，宇航员们的生活和工作都需要必要的基础设施，他们还需要展开实地探索活动，与地球保持联系，同时生产对生存至关重要的氧气和水。从地球上携带所有这些基础设施需要付出极为昂贵的代价，因此，更合理的方案是就地获取材料并进行建造。为了探索这种可能性，欧洲空间局(ESA)的“探索与准备”(Discovery & Preparation)计划已经为多个研究项目提供了支持。
使用其他天体上的材料建造基础设施和生产设施的解决方案被称为“就地资源利用”(ISRU)。以往在这一领域的研究已经探索并展示了ISRU的基本概念，主要结合了勘探现场发现的资源与从地球带来的材料。
想要建立一个能够保护宇航员免受恶劣环境——包括稀薄或不存在的大气、极端温度、强辐射甚至微流星体等——影响的地外家园，ISRU就是必需的。通过利用就地资源，我们将能够在其他星球表面建造道路，以及往返地球所需的发射和着陆平台。ISRU也可以用来生产能够产生并储存能量的发电设备，以及用于通信的天线塔。此外，ISRU还可以生产大量的水和氧气，用于维持宇航员的生命，并制造出可供外星探索和最终返回地球的推进剂。
1999年，第一个与ISRU相关的“探索与准备”研究项目重点关注了推进和动力系统，并评估了本世纪对先进推进技术的需求。这项研究的结论是，ISRU可以降低火星任务的成本，同时提高推进性能，但ISRU技术的研究和开发应该马上开始。
因此，在欧空局其他所有项目的配合下，ISRU的相关研究继续进行。2000年完成的一项研究侧重于未来太空探索所需的动力系统，包括设计一座ISRU化工厂，以生产推进剂和生命维持所需的化学品，以及外星表面活动所需的燃料。
同时进行的其他研究则更广泛地关注长期的太空探索，其中一项研究考虑了火星探索需要什么样的架构和技术。该研究探索了利用火星大气和土壤来生产推进剂和宇航员生存所需液体——包括氮、氧、氢和水——的可能性。另一项研究关注的是人类在长期星际和行星环境中的生存能力和适应性，发现ISRU在生产推进剂和生命维持消耗品方面可能有着重要的作用。
13年时间很快过去，随着技术的发展，研究人员已经能够探索更加具体的ISRU概念，包括一个从火星大气中收集、储存二氧化碳并将其输送到推进器的系统。这项由空中客车公司进行的研究提出了从二氧化碳中去除灰尘和水的方法，以及如何将二氧化碳液化储存。
在过去的几年里，“探索与准备”计划还支持了诸多研究，比如利用月球土壤建造基础设施，以及更具体的能源生产和储存方法;最近的一项研究探索了如何利用月壤储存热量，并为宇航员、漫游车和着陆器提供电力。
一项研究探索了月球模拟设施如何支持ISRU技术的发展，包括对就地材料的挖掘和加工方法进行测试，以及如何利用3D打印等工艺将这些材料用于建造结构。
另一项研究证实了月壤作为建筑材料的可行性。研究人员选择了一种利用月壤打印结构的合适工艺，甚至设计了一个可打印的居住地。还有一项研究最近更进一步，探索了如何利用月球风化层进行3D打印，甚至确定了效果最好的打印工艺。
作为现有3D打印技术的替代方案，2019年的一项研究试图将月壤转化为纤维，用于建造坚固的结构。研究人员制作了一份材料样本，证明用这种方法制造局部不透水的结构是可能的。
最近，“探索与准备”计划资助的一组研究探索并定义了欧空局的月球IRSU示范任务，该任务的目标是到2025年时，证明在月球上生产水或氧气是可能的。这些研究探索了实际能生产水和氧气的系统，提出了一个使用“碳热反应堆”从土壤中提取氧气并用其来生产水的方案。另外两项研究分别探索了该系统如何依靠着陆器作为电源，以及它如何与地球通信。
为了实施月球ISRU示范任务，欧空局打算从商业机构采购任务赋能服务，包括有效载荷交付、通信和操作服务等。在这一过程中，欧空局将利用并进一步培育现有的商业方案，这些方案可能在未来的月球探索场景中得到广泛应用。
欧空局目前还在进行“PROSPECT”任务，该任务将探访并评估月球上的潜在资源，为未来可能用于开采这些资源的技术做准备。PROSPECT将在月球南极附近的月表下进行钻探，提取可能含有水冰和其他可能在极低温度下冻结的化学物质的样本。然后，钻头将把样本送到一个化学实验室，在那里对样本进行加热，以提取化学物质。这次任务将作为俄罗斯领导的“月球-27”(Luna-27)任务的一部分，并将测试未来可能应用于地外资源开采的过程。
2019年5月，欧空局发布了“空间资源战略”(Space Resources Strategy)，以支持到2040年利用就地资源维持人类在月球上存在的雄心。该战略着眼于人类需要发现和发展什么样的技术，以支持可持续的太空探索。该战略涵盖的时间范围到2030年，届时月球资源的潜力将通过在月球上的测量得到确定，关键的技术也将被开发和展示出来，并将确定将其纳入国际任务架构的计划。该战略公布后，欧空局主办了一个研讨会，以确定实现空间资源利用所需的下一步计划。
2020年，欧洲航天局建立了一个原型工厂，从模拟的月球尘埃中生产氧气。从月壤中去除氧气会留下各种金属，因此该研究的另一个方向就是从这些材料中生产出最有利用价值的合金，并探索它们在月球上的用途。最终目标是设计一个可以在月球上持续运行的“试点工厂”，第一个技术示范计划在本世纪20年代中期进行。
这一领域的其他太空机构在做什么？
美国国家航空航天局(NASA)的月球勘测轨道飞行器已经探明，月球某些地方的月壤中存在水冰。从该轨道器释放的月球坑观测和传感卫星(LCROSS)在2009年10月9日撞击月球，产生了16千米高的尘埃羽流。科学家经过观察和分析后，确定了月球表面的化学成分，表明水的确存在于月球上。
NASA还在开发多项将造访月球的立方卫星轨道任务，如“月球手电筒”(Lunar Flashlight)、“月球地图”(LunaH-MAP)和“月球冰立方”(Lunar IceCube)等，这些任务将致力于发现月球上有多少水冰，以及在哪里可以找到水冰。
NASA的第一个火星着陆器“海盗号”发回了有关火星大气的重要数据，揭示了火星大气中95.9%的成分为二氧化碳。基于这一发现和后续探测任务传回的信息，NASA已经开发出了将火星大气中的二氧化碳转化为氧气的技术，这将有利于人类前往火星的任务。最近，NASA选择了火星氧气原位资源利用实验(MOXIE)作为“毅力”号火星探测车搭载的7个科学仪器之一。
挥发物是一种容易蒸发的物质，有可能成为月球上的水源。NASA正在与其他空间机构一道，协调对月球极地挥发物探测的国际合作，以确定挥发物作为潜在资源的可行性，并试图将月球作为火星ISRU技术的试验场。
中国国家航天局未来的任务也有望将月球极地挥发物作为潜在资源。在中国的国际月球研究站设想中，预计将在本世纪20年代末到30年代初建成一个用于科学研究的自动化设施，可能为利用月球资源提供先机。
俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)正在与欧空局合作进行三次“月球”系列任务，其中就包括“月球-27”任务，它将承载欧空局PROSPECT项目的一揽子计划。该任务将在月球极地地区进行测量，重点关注那里可能发现的低温挥发性物质。
目前，研究者已经提出了许多想法，为定居点、移动基础设施(如道路和着陆平台)、辅助基础设施(如通信、能源生产和储存)和硬件(如工具、室内设备、机械和衣物)的建设提供了支持。
这些想法中，包括了融化和3D打印月壤、用月壤制造太阳能电池，以及优化能量储存的新方法。此外，也有研究者在寻找不需要月壤就能利用有机垃圾种植植物，利用月壤建造有利于作物生长的温室，以及利用太空垃圾建造基础设施的方法。目前，欧空局正在以多种形式为这些想法提供资助，希望早日能将它们变成现实。
随着我们对月球和小行星的认识和了解逐渐提高，国际和私营机构更多地参与空间技术，以及新技术的出现，利用空间资源进行外星探索的可能性已触手可及。
当然，开发利用就地资源支持未来宇航员的技术和方法仍然是一项挑战，但在克服这项挑战的过程中，相关的技术需求和管理有限资源的新方法也会刺激地球上的创新。这或许将帮助我们找到应对全球挑战的新方法，并为地球工业带来中长期的经济回报。
【绿水青山 精灵欢腾】青海是世界上高海拔地区生物多样性最集中的地区，也是青藏高原重要的生态与物种宝库，全省85%的野生动物栖息地纳入自然保护地管理。放眼三江源、祁连山、环青海湖地区的青山绿水间，野生动物或追逐打闹，或休闲觅食，广阔的大地，成了它们欢乐的家园。
雪豹足迹遍及全省两市六州
2021年，青海多地再次监测到雪豹活动踪迹。在众多发现的雪豹当中，佩戴项圈放归野外的雪豹“凌蛰”当属最红。凌蛰是我省第一只佩戴项圈放归野外的雪豹，它为我国雪豹个体行为学等研究提供了丰富的基础资料。
祁连山国家公园老虎沟管护站站长李成义说，凌蛰是在老虎沟东边约7公里处发现的，从它误闯农宅到获得救助再到放归野外，备受社会各界的关注。去年9月，祁连山国家公园青海省管理局发布凌蛰的消息，通过卫星跟踪发现，凌蛰放归后，一路向东，从门源到互助、乐都，再到兰州市辖区的永登县，但不管走到哪儿，它的家永远在老虎沟。
提起凌蛰，老虎沟管护站的每位生态管护员内心都很振奋。在他们心里，凌蛰就像一位宣传使者，外界通过关注它，进一步关注祁连山国家公园青海片区及保护成效。
雪豹是国家一级野生保护动物，是反映我省生态建设成效的“晴雨表”。省林业和草原局局长李晓南说，近年来，在我省境内，雪豹无论数量还是发现地，都增加得比较明显。种种迹象表明，雪豹频繁现身，说明我省生物数量增加，栖息环境进一步改善，是我省生态改善极为重要的一个标志。
截至目前，我省两市六州都记录到了雪豹活动。数据显示，我省有一半数量的县域内有雪豹分布，是雪豹分布面积较大的省份。目前，发现雪豹踪迹的区域不断增加。
普氏原羚数量逐年增加
在青海省生态环境监测中心，随着工作人员移动鼠标，展现在屏幕上的是白雪覆盖的雪山、草地和奔流的江河。近十分钟的时间里，随着画面的切换，青海美景一览无余。
在青海湖北岸的海北藏族自治州刚察县哈尔盖观测点，一个狭长的区域内，一群普氏原羚在低头觅食。工作人员从截屏的录像资料里统计发现，有近百只普氏原羚出现在视频监控范围内。
初春季节，牧草还未返青，普氏原羚遇到一年之中较为艰难的时候。这个季节，它们填饱肚子要比夏秋季节花费更大的精力。普氏原羚遇到的困难，当地的生态管护员、森林公安民警看在眼里，急在心里。每年这个季节，当地组织人员在普氏原羚的栖息地有序投放饲草料，确保它们度过春荒。
数据显示，海北州刚察县已连续10年向普氏原羚保护区投放饲草料3万公斤，在很大程度上为普氏原羚的健康成长，以及种群数量的稳定打下基础。
近年来，我省有关部门、地方政府和青海湖国家级自然保护区管理局通过降低围栏、建立饮水点和预留通道等措施，保护普氏原羚生存环境。随着青海湖地区生态环境得到改善，植被生长茂盛，改善普氏原羚栖息地条件，普氏原羚种群数量持续增长。
网红物种频刷存在感
2021年全国两会上，来自门源回族自治县的全国人大代表孔庆菊展示的荒漠猫，成为各地网友关注的焦点。这种形似家猫的荒漠猫去年被列入国家一级保护动物名录。
荒漠猫是我国12种野生猫科动物中唯一的特有物种，被称为世界上最神秘的猫科动物之一。祁连山国家公园青海片区是荒漠猫的重要分布区。根据调查结果，初步确定祁连山国家公园青海片区是现阶段我国最容易目击荒漠猫的区域。
与荒漠猫一样，新调整的《国家重点保护野生动物名录》中，将豺的保护级别也由国家二级调整为一级。
豺，曾广泛分布于我省的广大牧区和林区，但在过去的30年间极少出现。2017年、2018年，在我省境内的祁连山一带记录到豺种群……紧接着，2021年3月在祁连山一带又监测到种群数量多达10余只的豺。专家由此推断，在祁连山分布有一定种群数量的豺，说明祁连山很有可能是我国野生豺种群的适宜栖息地之一。
据实地调查，祁连山国家公园是豺在我国重要的残存分布区之一。近年来，豺的确认记录主要来自我国的西部与西南部。其中，祁连山国家公园青海片区先后5次记录到豺。因此，豺具有成为祁连山国家公园继雪豹后的又一旗舰物种的潜力。
黑颈鹤种群密度全国最大
初春，长江源园区的玉树隆宝滩湿地孕育着生命。再过一个月，南迁越冬的黑颈鹤将陆续来到这里。广阔的隆宝滩湿地是黑颈鹤的家园。据玉树隆宝国家级自然保护区工作人员介绍，黑颈鹤情系这片土地，主要是保护区这块湿地有着丰富的食物，为黑颈鹤提供了安逸的生活环境。
中科院西北高原生物研究所副研究员李来兴介绍，黑颈鹤在青海属全境分布，在大部分的高原地区，几乎所有的湿地类型，均适合作为黑颈鹤的繁殖栖息地，是国内最大和最重要的夏季繁殖地。
“黑颈鹤对青海高原的偏爱，自然有生物地理学上的优势，也是青藏高原隆起过程中，鹤科鸟类随之逐步适应的成功物种。”李来兴说，最重要的是，青海自然保护地的建设事业功不可没，特别是青海将黑颈鹤主要栖息地青海湖、玉树隆宝等升级为国家级自然保护区。
黑颈鹤是唯一生活在高原的鹤类，在三江源区、祁连山、青海湖等地有种群分布。伴随着生态持续向好，位于长江源头的隆宝、嘉塘、班德湖等地，黑颈鹤种群数量稳步增加。李来兴说，现在我省将全省纳入到国家公园示范省，加强对包括湿地在内的自然保护地的全面科学认识、监测和管理，使黑颈鹤种群能够在青藏高原更好地生活、繁衍。（西海全媒体记者 赵俊杰）
雪豹足迹遍及全省两市六州
2021年，青海多地再次监测到雪豹活动踪迹。在众多发现的雪豹当中，佩戴项圈放归野外的雪豹“凌蛰”当属最红。凌蛰是我省第一只佩戴项圈放归野外的雪豹，它为我国雪豹个体行为学等研究提供了丰富的基础资料。
祁连山国家公园老虎沟管护站站长李成义说，凌蛰是在老虎沟东边约7公里处发现的，从它误闯农宅到获得救助再到放归野外，备受社会各界的关注。去年9月，祁连山国家公园青海省管理局发布凌蛰的消息，通过卫星跟踪发现，凌蛰放归后，一路向东，从门源到互助、乐都，再到兰州市辖区的永登县，但不管走到哪儿，它的家永远在老虎沟。
提起凌蛰，老虎沟管护站的每位生态管护员内心都很振奋。在他们心里，凌蛰就像一位宣传使者，外界通过关注它，进一步关注祁连山国家公园青海片区及保护成效。
雪豹是国家一级野生保护动物，是反映我省生态建设成效的“晴雨表”。省林业和草原局局长李晓南说，近年来，在我省境内，雪豹无论数量还是发现地，都增加得比较明显。种种迹象表明，雪豹频繁现身，说明我省生物数量增加，栖息环境进一步改善，是我省生态改善极为重要的一个标志。
截至目前，我省两市六州都记录到了雪豹活动。数据显示，我省有一半数量的县域内有雪豹分布，是雪豹分布面积较大的省份。目前，发现雪豹踪迹的区域不断增加。
普氏原羚数量逐年增加
在青海省生态环境监测中心，随着工作人员移动鼠标，展现在屏幕上的是白雪覆盖的雪山、草地和奔流的江河。近十分钟的时间里，随着画面的切换，青海美景一览无余。
在青海湖北岸的海北藏族自治州刚察县哈尔盖观测点，一个狭长的区域内，一群普氏原羚在低头觅食。工作人员从截屏的录像资料里统计发现，有近百只普氏原羚出现在视频监控范围内。
初春季节，牧草还未返青，普氏原羚遇到一年之中较为艰难的时候。这个季节，它们填饱肚子要比夏秋季节花费更大的精力。普氏原羚遇到的困难，当地的生态管护员、森林公安民警看在眼里，急在心里。每年这个季节，当地组织人员在普氏原羚的栖息地有序投放饲草料，确保它们度过春荒。
数据显示，海北州刚察县已连续10年向普氏原羚保护区投放饲草料3万公斤，在很大程度上为普氏原羚的健康成长，以及种群数量的稳定打下基础。
近年来，我省有关部门、地方政府和青海湖国家级自然保护区管理局通过降低围栏、建立饮水点和预留通道等措施，保护普氏原羚生存环境。随着青海湖地区生态环境得到改善，植被生长茂盛，改善普氏原羚栖息地条件，普氏原羚种群数量持续增长。
网红物种频刷存在感
2021年全国两会上，来自门源回族自治县的全国人大代表孔庆菊展示的荒漠猫，成为各地网友关注的焦点。这种形似家猫的荒漠猫去年被列入国家一级保护动物名录。
荒漠猫是我国12种野生猫科动物中唯一的特有物种，被称为世界上最神秘的猫科动物之一。祁连山国家公园青海片区是荒漠猫的重要分布区。根据调查结果，初步确定祁连山国家公园青海片区是现阶段我国最容易目击荒漠猫的区域。
与荒漠猫一样，新调整的《国家重点保护野生动物名录》中，将豺的保护级别也由国家二级调整为一级。
豺，曾广泛分布于我省的广大牧区和林区，但在过去的30年间极少出现。2017年、2018年，在我省境内的祁连山一带记录到豺种群……紧接着，2021年3月在祁连山一带又监测到种群数量多达10余只的豺。专家由此推断，在祁连山分布有一定种群数量的豺，说明祁连山很有可能是我国野生豺种群的适宜栖息地之一。
据实地调查，祁连山国家公园是豺在我国重要的残存分布区之一。近年来，豺的确认记录主要来自我国的西部与西南部。其中，祁连山国家公园青海片区先后5次记录到豺。因此，豺具有成为祁连山国家公园继雪豹后的又一旗舰物种的潜力。
黑颈鹤种群密度全国最大
初春，长江源园区的玉树隆宝滩湿地孕育着生命。再过一个月，南迁越冬的黑颈鹤将陆续来到这里。广阔的隆宝滩湿地是黑颈鹤的家园。据玉树隆宝国家级自然保护区工作人员介绍，黑颈鹤情系这片土地，主要是保护区这块湿地有着丰富的食物，为黑颈鹤提供了安逸的生活环境。
中科院西北高原生物研究所副研究员李来兴介绍，黑颈鹤在青海属全境分布，在大部分的高原地区，几乎所有的湿地类型，均适合作为黑颈鹤的繁殖栖息地，是国内最大和最重要的夏季繁殖地。
“黑颈鹤对青海高原的偏爱，自然有生物地理学上的优势，也是青藏高原隆起过程中，鹤科鸟类随之逐步适应的成功物种。”李来兴说，最重要的是，青海自然保护地的建设事业功不可没，特别是青海将黑颈鹤主要栖息地青海湖、玉树隆宝等升级为国家级自然保护区。
黑颈鹤是唯一生活在高原的鹤类，在三江源区、祁连山、青海湖等地有种群分布。伴随着生态持续向好，位于长江源头的隆宝、嘉塘、班德湖等地，黑颈鹤种群数量稳步增加。李来兴说，现在我省将全省纳入到国家公园示范省，加强对包括湿地在内的自然保护地的全面科学认识、监测和管理，使黑颈鹤种群能够在青藏高原更好地生活、繁衍。（西海全媒体记者 赵俊杰）
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