“毅力”號探測器首次在火星成功制氧,外星球上利用環境要素生存前景可期

科技日報北京4月22日電據美國航空航天局官網最新消息,“毅力”號探測器在火星上再創佳績,首次成功從火星大氣中產生了5.4克氧氣,這為太空人未來探索“紅色星球”鋪平了道路。“毅力”號探測器使用其攜帶的火星氧氣現場資源利用實驗儀器,從火星二氧化碳中產生氧氣,將一氧化碳作為廢品排出。

科技日報北京4月22日電(記者張夢然)據美國航空航天局(NASA)官網最新消息,“毅力”號探測器在火星上再創佳績,首次成功從火星大氣中產生了5.4克氧氣,這為太空人未來探索“紅色星球”鋪平了道路。

“毅力”號探測器使用其攜帶的火星氧氣現場資源利用實驗儀器(MOXIE),從火星二氧化碳中產生氧氣,將一氧化碳作為廢品排出。轉換過程需要大量的熱量才能達到約800攝氏度的溫度。為了適應這種情況,MOXIE單元由耐熱資料製成。其中包括3D列印的鎳合金零件,用於加熱和冷卻流經其中的氣體,以及有助於保持熱量的輕質氣凝膠。MOXIE外部的薄金塗層反射紅外熱,防止其向外輻射損害“毅力”號的其他部分。

為了燃燒,火箭必須有更多重量的氧氣。要在未來的任務中讓太空人離開火星表面,將需要大約7噸的火箭燃料和25噸的氧氣。相反,在火星上生活和工作的太空人呼吸所需的氧氣要少得多。從地球向火星運送25噸氧氣將是一項艱巨的任務,囙此,運輸一噸重的氧氣轉換器(可生產25噸氧氣的下一代MOXIE)將更加經濟實用。

此次,MOXIE團隊先將儀器加熱了兩小時,然後使其釋放氧氣一小時。NASA官員說,在這段時間內,MOXIE產生了5.4克氧氣,足以讓太空人輕鬆呼吸10分鐘。但MOXIE的潜力尚未發揮到最大,MOXIE團隊計畫在一火星年(約687個地球日)內再進行9次這樣的氧氣制取,以使該儀器最終達到每小時產生約10克氧氣的最高水准。

NASA官員說,這些試驗將分為三個階段。第一階段是檢查儀器並對其進行表徵;第二階段將評估MOXIE在變化的大氣條件下的效能;第三階段也是最後階段,將嘗試新的運行模式,如在三個或更多不同溫度下對運行進行比較。

NASA航太科技任務局副局長吉姆·路特在當地時間4月21日發佈的聲明中說:“這是在火星上將二氧化碳轉化為氧氣的第一個關鍵步驟。”“MOXIE還有更多工作要做,但是隨著我們朝著人類有朝一日登上火星的目標邁進,這項科技演示的結果給出了希望。氧氣不僅僅是我們呼吸的東西,製造火箭推進劑也需要氧氣,而未來太空人將依靠在火星上生產的火箭推進劑回到地球。”

總編輯圈點

人類還沒正式登上火星,就已經開始動腦筋利用火星的資源了。畢竟,兵馬未動,糧草先行。但地球和火星路途遙遠,很多東西,還得就地取材。人類生活要用氧氣,更麻煩的是,飛船載著太空人從火星離開也要氧氣,而且是大量氧氣。為了地球上並不罕見的氧氣,科研人員要用各種先進資料打造制氧機器,並送去火星。MOXIE現時的制氧效率還不算太高,開機3小時,够用10分鐘。但這已經是關鍵的一步,以後慢慢陞級,能成為人類順利在地球火星之間來回的氧氣供應保障。

本文標題: “毅力”號探測器首次在火星成功制氧,外星球上利用環境要素生存前景可期
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