NASA毅力号火星车已可在火星上制造出氧气 _NASA

NASA毅力号火星车已可在火星上制造出氧气(NASA/JPL/Texas A&M/Cornell)
据台北市立天文科学教育馆网站（编译吴典谚）：火星大气层非常稀薄，比地球的密度小100多倍，主要由二氧化碳组成，太空人无法直接呼吸。
名为MOXIE（火星氧气原位资源利用实验，Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment）是人类在另一个星球上首次展示就地处理供人类使用的资源，为前往火星创造了一种可呼吸空气的方式。这台安装在NASA毅力号火星探测车的腹部，透过电解的过程将火星上的二氧化碳分解为一氧化碳和氧气。
研究人员说，从2021年2月毅力号降落后至2021年底，MOXIE产生了七次氧气，未来将持续运作。二氧化碳是由一个碳原子和两个氧原子组成的分子，将二氧化碳还原成组成元素已被充分研究。然而，我们面临是在地球上开发一种仪器，能够在火星上使用就近的材料进行还原的挑战。
MOXIE制造氧气的步骤如下：
首先，经由过滤器将火星空气吸入。净化后的空气被压缩、加热，然后通过固体氧化物电解器（SOXE），将二氧化碳分解成一氧化碳和氧离子，然后一氧化碳被释放回火星大气中，而氧离子重新组合成氧分子，再测量氧气的数量和纯度之后，再释放至大气中。
科学家确定，这个过程已经产生可呼吸的氧气。在几个小时的预热之后，每次实验运行1小时，然后断电一段时间。在这1小时的操作中，MOXIE可制造多达10克的氧气，相当于一个太空人20分钟可呼吸的氧气量。在其七次运行中， MOXIE每次产生5.4到8.9克的氧分子，总计49.9克。并且能够在白天、夜晚或不同的季节条件下产生氧气。
研究团队的目标是能建造一个可以持续运行的生命支持系统，据估计一个小队的太空人在火星上一年需要大约一公吨的氧气。研究团队在MOXIE营运的第一年所学到的知识将为这个更大系统的开发提供助益，但仍有一段路要走。该研究已发表在《科学前缘》（Science Advances）期刊上。