“毅力”號探測器首次在火星成功製氧
來源:科技日報
作者:張夢然
發布時間:2021-07-02
瀏覽次數:902

  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(cong) 火星大氣中產(chan) 生了5.4克氧氣,這為(wei) 宇航員未來探索“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(yi) 器(MOXIE),從(cong) 火星二氧化碳中產(chan) 生氧氣,將一氧化碳作為(wei) 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(wei) 了適應這種情況,MOXIE單元由耐熱材料製成。其中包括3D打印的鎳合金零件,用於(yu) 加熱和冷卻流經其中的氣體(ti) ,以及有助於(yu) 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(wei) 了燃燒,火箭必須有更多重量的氧氣。要在未來的任務中讓宇航員離開火星表麵,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宇航員呼吸所需的氧氣要少得多。從(cong) 地球向火星運送25噸氧氣將是一項艱巨的任務,因此,運輸一噸重的氧氣轉換器(可生產(chan) 25噸氧氣的下一代MOXIE)將更加經濟實用。

  此次,MOXIE團隊先將儀(yi) 器加熱了兩(liang) 小時,然後使其釋放氧氣一小時。NASA官員說,在這段時間內(nei) ,MOXIE產(chan) 生了5.4克氧氣,足以讓宇航員輕鬆呼吸10分鍾。但MOXIE的潛力尚未發揮到最大,MOXIE團隊計劃在一火星年(約687個(ge) 地球日)內(nei) 再進行9次這樣的氧氣製取,以使該儀(yi) 器最終達到每小時產(chan) 生約10克氧氣的最高水平。

  NASA官員說,這些試驗將分為(wei) 三個(ge) 階段。第一階段是檢查儀(yi) 器並對其進行表征;第二階段將評估MOXIE在變化的大氣條件下的性能;第三階段也是最後階段,將嚐試新的運行模式,如在三個(ge) 或更多不同溫度下對運行進行比較。

  NASA航天技術任務局副局長吉姆·路特在當地時間4月21日發布的聲明中說:“這是在火星上將二氧化碳轉化為(wei) 氧氣的第一個(ge) 關(guan) 鍵步驟。” “MOXIE還有更多工作要做,但是隨著我們(men) 朝著人類有朝一日登上火星的目標邁進,這項技術演示的結果給出了希望。氧氣不僅(jin) 僅(jin) 是我們(men) 呼吸的東(dong) 西,製造火箭推進劑也需要氧氣,而未來宇航員將依靠在火星上生產(chan) 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(dong) 西,還得就地取材。人類生活要用氧氣,更麻煩的是,飛船載著宇航員從(cong) 火星離開也要氧氣,而且是大量氧氣。為(wei) 了地球上並不罕見的氧氣,科研人員要用各種先進材料打造製氧機器,並送去火星。MOXIE目前的製氧效率還不算太高,開機3小時,夠用10分鍾。但這已經是關(guan) 鍵的一步,以後慢慢升級,能成為(wei) 人類順利在地球火星之間來回的氧氣供應保障。

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