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“毅力”号探测器首次在火星成功制氧
来源: 科技日报
发布时间: 2021-04-26 10:30:14
编辑: 乌兰新闻网

  据美国航空航天局(NASA)官网最新消息,“毅力”号探测器在火星上再创佳绩,首次成功从火星大气中产生了5.4克氧气,这为宇航员未来探索“红色星球”铺平了道路。

  “毅力”号探测器使用其携带的火星氧气现场资源利用实验仪器(MOXIE),从火星二氧化碳中产生氧气,将一氧化碳作为废品排出。转换过程需要大量的热量才能达到约800摄氏度的温度。为了适应这种情况,MOXIE单元由耐热材料制成。其中包括3D打印的镍合金零件,用于加热和冷却流经其中的气体,以及有助于保持热量的轻质气凝胶。MOXIE外部的薄金涂层反射红外热,防止其向外辐射损害“毅力”号的其他部分。

  为了燃烧,火箭必须有更多重量的氧气。要在未来的任务中让宇航员离开火星表面,将需要大约7吨的火箭燃料和25吨的氧气。相反,在火星上生活和工作的宇航员呼吸所需的氧气要少得多。从地球向火星运送25吨氧气将是一项艰巨的任务,因此,运输一吨重的氧气转换器(可生产25吨氧气的下一代MOXIE)将更加经济实用。

  此次,MOXIE团队先将仪器加热了两小时,然后使其释放氧气一小时。NASA官员说,在这段时间内,MOXIE产生了5.4克氧气,足以让宇航员轻松呼吸10分钟。但MOXIE的潜力尚未发挥到最大,MOXIE团队计划在一火星年(约687个地球日)内再进行9次这样的氧气制取,以使该仪器最终达到每小时产生约10克氧气的最高水平。

  NASA官员说,这些试验将分为三个阶段。第一阶段是检查仪器并对其进行表征;第二阶段将评估MOXIE在变化的大气条件下的性能;第三阶段也是最后阶段,将尝试新的运行模式,如在三个或更多不同温度下对运行进行比较。

  NASA航天技术任务局副局长吉姆·路特在当地时间4月21日发布的声明中说:“这是在火星上将二氧化碳转化为氧气的第一个关键步骤。” “MOXIE还有更多工作要做,但是随着我们朝着人类有朝一日登上火星的目标迈进,这项技术演示的结果给出了希望。氧气不仅仅是我们呼吸的东西,制造火箭推进剂也需要氧气,而未来宇航员将依靠在火星上生产的火箭推进剂回到地球。”

  总编辑圈点

  人类还没正式登上火星,就已经开始动脑筋利用火星的资源了。毕竟,兵马未动,粮草先行。但地球和火星路途遥远,很多东西,还得就地取材。人类生活要用氧气,更麻烦的是,飞船载着宇航员从火星离开也要氧气,而且是大量氧气。为了地球上并不罕见的氧气,科研人员要用各种先进材料打造制氧机器,并送去火星。MOXIE目前的制氧效率还不算太高,开机3小时,够用10分钟。但这已经是关键的一步,以后慢慢升级,能成为人类顺利在地球火星之间来回的氧气供应保障。

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