MOXIE制氧裝置隨“毅力號”火星車著陸。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
2021年,美國宇航局(NASA)在火星上進行了制造氧氣的小型實驗,成功產生了可供呼吸約100分鐘的氧氣。現在該項目將擴大規模,以支持人類未來的火星探索任務。
火星氧氣原位資源利用實驗(MOXIE)裝置隨“毅力號”火星車于2021年2月在這顆紅色星球上著陸。一年多來,MOXIE進行了7次實驗,每次1小時,均能在各種惡劣的行星條件下穩定生產約15分鐘的氧氣。其總共制氧50克,相當于一個宇航員100分鐘的可呼吸氧氣量。
“從更深層的意義看,這非常成功。”MOXIE共同負責人、麻省理工學院的Michael Hecht說,無論在極端的溫度下還是在惡劣的沙塵暴后,MOXIE都能夜以繼日地生產高純度氧氣。
MOXIE通過泵和壓縮機從火星大氣中吸入二氧化碳,并利用加熱器將空氣溫度提高到800°C,之后從二氧化碳中提取氧原子,產生氧氣。而在釋放氧氣之前,MOXIE會一直測試其含量。
NASA團隊現在正在尋找一種更大的裝置,它不僅能為載人火星任務提供足夠的生命支持,還能提供足夠的氧氣,讓宇航員重返地球。
不過,NASA約翰遜航天中心的Gerald Sanders表示,在擴大這項技術規模方面將面臨一些挑戰。MOXIE很小,只有烤面包機那么大。如果制作更大版本的MOXIE,就需要管理其內部溫度,并確保設備均勻加熱以防止損壞。
Sanders說,一個能夠支持人類任務的氧氣設備需要連續運行約400天,而迄今MOXIE每次運行只持續1個小時。
“無論采用什么技術,在硬件上投入的時間都很長。”盡管如此,Sanders表示,MOXIE第一年的成功為展示該技術潛力邁出了一大步。
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