美国宇航局的火星氧气成功提高了人类访问的希望

在研究人员证实在这颗红色星球上进行的一项实验已经能够“在各种大气条件下”产生氧气之后,将人类送往火星的前景有了很大的飞跃。

由于火星的大气层几乎完全由二氧化碳组成,科学家们一直热衷于寻找一种在遥远的星球上产生氧气以支持人类任务的方法,其中第一个任务可能发生在 2030 年代。

美国宇航局目前的火星任务于 2021 年 2 月将毅力号火星车降落在地球上,并随身携带了 MOXIE(火星氧气原位资源利用实验),这是一项由麻省理工学院领导的旨在在火星上制造氧气的技术演示。

这种午餐盒大小的仪器在 4 月成功完成了任务,成为第一台在另一个星球上生产氧气的机器。

这是一个巨大的突破,但本周的新闻强调了更大的进展,因为科学家证实 MOXIE 现在已经成功地在“各种大气条件下,包括白天和晚上,以及不同的火星季节”进行了七次实验。该团队表示,它仍然需要在黎明和黄昏期间展示这项技术,“当温度发生巨大变化时”,但它有信心实现这一目标。

麻省理工学院网站上的一份报告称,在其七次运行中,每一次,MOXIE 都能够达到每小时生产 6 克氧气的目标,“大约相当于地球上一棵普通树的速度”。

这一成功让科学家们希望,可以部署更大、更强大的 MOXIE 版本来执行人类火星任务,为宇航员提供可呼吸的空气,并消除从地球运输氧气的需要。

MOXIE 的工作还帮助工程师更多地了解如何在火星上隔离和储存氧气,这一过程对于从地球表面发射火箭将宇航员带回家至关重要。

麻省理工学院干草堆天文台 MOXIE 任务的首席研究员迈克尔赫克特说:“我们学到了很多东西,这些知识将为未来的系统提供更大规模的信息。”

MOXIE 副首席研究员、麻省理工学院航空航天系实践教授杰弗里霍夫曼在评论迄今为止的实验状态时说:“这是在另一个行星体表面实际使用资源的首次演示,并将它们化学转化为对人类任务有用的东西。从这个意义上说,这是历史性的。”

根据麻省理工学院的说法,MOXIE 通过首先通过过滤器吸入火星空气以去除污染物来发挥其魔力。然后将空气加压并通过称为固体氧化物电解器(SOXE)的仪器发送,该仪器将富含二氧化碳的空气电化学分解成氧离子和一氧化碳。然后氧离子被分离并重新组合以形成可呼吸的分子氧。

既然 MOXIE 已经证明它可以制造氧气,科学家们计划看看它如何应对在一项实验中被推向产能以增加产量。

但能走到这一步已经令人印象深刻,并为美国宇航局提供了另一块适合复杂拼图的拼图,它需要完成一天将宇航员飞往火星。

“为了支持人类前往火星的任务,我们必须从地球带来很多东西,比如电脑、宇航服和栖息地,”霍夫曼说。 “但是愚蠢的老氧气?如果你能做到这一点,那就去争取吧——你已经遥遥领先了。”


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