IT之家 9 月 1 日消息，NASA 表示，“毅力號(hào)”使用其攜帶的“火星氧氣原位資源利用實(shí)驗(yàn)”(MOXIE) 設(shè)備成功從火星大氣中提取二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化成氧氣，大約相當(dāng)于一棵小樹(shù)的制氧量。人類距離登陸這顆紅色星球又近了一小步。
根據(jù)周三發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances) 雜志上的研究，自 2021 年 4 月開(kāi)始測(cè)試以來(lái)，MOXIE 在不同的大氣條件下 (包括火星的白天和黑夜，以及不同的季節(jié)) 進(jìn)行了 7 次實(shí)驗(yàn)，均證明該系統(tǒng)能夠產(chǎn)生氧氣。
IT之家提醒，美國(guó)宇航局稱，火星與地球一樣，那里也有不同的季節(jié)，但它比地球上的季節(jié)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，因?yàn)榛鹦抢@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的時(shí)間更長(zhǎng)。
在每次運(yùn)行中，MOXIE 達(dá)到了每小時(shí)產(chǎn)生 6 克氧氣的目標(biāo) —— 大約是地球上一棵普通樹(shù)木的速度。
MOXIE 的副首席研究員杰弗里?霍夫曼 (Jeffrey Hoffman，他是一名退休宇航員，也是麻省理工學(xué)院航空航天系的教授) 在說(shuō)到：“這是首次在另一個(gè)行星表面利用資源的實(shí)際應(yīng)用，并將其通過(guò)化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為對(duì)人類有用的東西?！?/p>
“從這個(gè)意義上講，這是歷史性的突破?！?/p>
“MOXIE”很小，只有烤面包機(jī)那么大，所以可以裝在“毅力”號(hào)火星車(chē)上。它可以在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，每次運(yùn)行都會(huì)啟動(dòng)和關(guān)閉，以與火星車(chē)的探索計(jì)劃和其他任務(wù)職責(zé)保持一致。
一個(gè)大型 MOXIE 將容納更多的單元，并且可以連續(xù)運(yùn)行，并可能在人類登火之前就已經(jīng)被送往火星，從而以數(shù)百棵樹(shù)的速度制造氧氣。這將為宇航員儲(chǔ)存足夠的氧氣，既可以在人類到達(dá)后維持生命，也可以為火箭提供燃料，從而讓宇航員順利返回地球。
麻省理工學(xué)院 (MIT) 干草堆天文臺(tái) (Haystack Observatory) MOXIE 任務(wù)的首席研究員邁克爾?赫克特 (Michael Hecht) 說(shuō)，MOXIE 自抵達(dá)火星以來(lái)的穩(wěn)定輸出是朝著這個(gè)目標(biāo)邁出的有希望的第一步，盡管還需要進(jìn)行更多的調(diào)整，以確保它能在黎明和黃昏運(yùn)行（這兩個(gè)時(shí)刻的溫度會(huì)發(fā)生巨大變化）。
▲ MOXIE 于 2019 年裝入毅力號(hào)。 （圖源：NASA）
MOXIE 的工作原理
稀薄的火星大氣層含有 96% 的二氧化碳，這對(duì)需要呼吸氧氣的人類沒(méi)有多大幫助。
它也比地球大氣層變化多端?；舴蚵f(shuō)：“一年中空氣的密度可以變化兩倍，溫度可以變化 100 度?！?nbsp;“一個(gè)目標(biāo)是展示我們可以 在所有季節(jié)運(yùn)行（MOXIE）?！?/p>
MOXIE 的工作原理是將二氧化碳 CO2 分子分解為一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子，然后排放一氧化碳作為廢物，剩下氧原子合成氧氣 O2。
據(jù)介紹，工程師們?nèi)栽跍y(cè)試“MOXIE”。他們正想辦法提高其產(chǎn)能，增加制氧量，然后重點(diǎn)關(guān)注火星的春季環(huán)境，研究人員表示，春季時(shí)火星大氣密度和二氧化碳水平尤其高。
赫克特說(shuō):“下一次運(yùn)行將在一年中密度最高的時(shí)候，我們只是想制造盡可能多的氧氣。”“我們會(huì)把一切都設(shè)定得盡可能高，讓它盡可能長(zhǎng)?！?/p>
此外，MOXIE 也很頑強(qiáng)。盡管在測(cè)試過(guò)程中需要反復(fù)經(jīng)受折磨，但該系統(tǒng)仍然穩(wěn)定運(yùn)行著。但不管怎么樣，隨著時(shí)間的推移，其熱應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)退化。麻省理工學(xué)院透露，這意味著一個(gè)完整的系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)成連續(xù)運(yùn)行，這樣可以運(yùn)行數(shù)千小時(shí)。
霍夫曼在聲明中說(shuō):“為了支持人類的火星任務(wù)，我們必須從地球上帶來(lái)很多東西，比如電腦、宇航服和棲息地（指生命物資）。”“可是那又蠢又老的氧氣?”如果你能做到，那就去做吧 —— 你已經(jīng)遙遙領(lǐng)先了?！?/p>
▲ NASA 火星 2020 項(xiàng)目的成員將火星氧氣原位資源利用實(shí)驗(yàn) (MOXIE) 安裝到毅力號(hào)火星車(chē)的底盤(pán)中。
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