在超出了美国宇航局的最初目标并展示了可以帮助未来宇航员探索这颗红色星球的能力后,在另一颗行星上生产氧气的首次实验在火星上结束了
美国宇航局正在火星表面产生氧气
在超出了美国宇航局的最初目标并展示了可以帮助未来宇航员探索这颗红色星球的能力后,在另一颗行星上生产氧气的首次实验在火星上结束了。
名为 MOXIE(火星氧气原位资源利用实验)的微波大小设备位于毅力号火星车上。
这项实验在两年多前开始,也就是火星车登陆火星几个月后。据 NASA 称,从那时起,MOXIE 已经产生了 122 克氧气,相当于一只小狗 10 小时呼吸的氧气。该仪器的工作原理是将火星上大量的二氧化碳转化为氧气。
在其最高效率期间,MOXIE 每小时产生 12 克氧气,纯度为 98% 或更高,这是 NASA 对该仪器目标的两倍。 8 月 7 日,MOXIE 第 16 次也是最后一次运行,完成了所有要求。
NASA 总部空间技术任务理事会技术演示主任 Trudy Kortes 在一份声明中表示:“我们很自豪能够支持 MOXIE 这样的突破性技术,该技术可以将当地资源转化为未来探索任务的有用产品。” “通过在现实条件下验证这项技术,我们距离宇航员在红色星球‘生活在陆地上’的未来又近了一步。”
MOXIE 的影响
火星稀薄的大气层中 96% 是二氧化碳,这对于呼吸氧气的人类来说没有多大帮助。 MOXIE 的工作原理是分解二氧化碳分子,其中包括一个碳原子和两个氧原子。它分离出氧分子并排放一氧化碳作为废物。当气体流过仪器时,其系统会分析氧气的纯度和数量。
该仪器使用金涂层和气凝胶等耐热材料来制造,因为这种转换过程需要温度达到 1,470 华氏度(798 摄氏度)。这些材料可以防止热量散发并损坏流动站的任何方面。
工程师于 2019 年将 MOXIE 安装在毅力号火星车的底盘内。 NASA/JPL-加州理工学院
能够有效地将二氧化碳转化为氧气的东西可以在多种方面提供帮助。未来,诸如 MOXIE 之类的更大更好的版本可以为生命支持系统提供可呼吸的空气,并转换和储存火箭燃料所需的氧气,用于发射返回地球的火箭燃料。
NASA 副局长帕姆·梅尔罗伊 (Pam Melroy) 在一份声明中表示:“MOXIE 令人印象深刻的性能表明,从火星大气中提取氧气是可行的,这些氧气可以帮助为未来的宇航员提供可呼吸的空气或火箭推进剂。” “开发让我们能够利用月球和火星资源的技术对于在月球上建立长期存在、创造强劲的月球经济以及支持人类最初的火星探索活动至关重要。”
在从地球到火星的初次旅行中运输数千磅的火箭推进剂和氧气将是极其困难和昂贵的,并且意味着航天器上用于其他必需品的空间会减少。 MOXIE 等技术可以帮助宇航员在陆地上生活并利用周围的资源。
从小型 MOXIE 实验中吸取的经验教训现在可用于创建一个全尺寸系统,其中包括一个氧气发生器,该发生器还可以液化和储存氧气。
但该过程的下一个重要步骤是在火星上测试其他可以进一步探索的技术,例如工具和栖息地材料。
麻省理工学院 MOXIE 首席研究员 Michael Hecht 在一份声明中表示:“我们必须决定哪些事情需要在火星上进行验证。” “我认为这份清单上有很多技术;我很高兴 MOXIE 获得第一。”