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        NASA “毅力”號(hào)漫游車(chē)在火星上產(chǎn)生了純氧

        2021-05-31 13:07:30
        海外星云 2021年4期
        關(guān)鍵詞:毅力漫游宇航員

        美國(guó)宇航局的“毅力”號(hào)漫游車(chē)已經(jīng)成功在火星上產(chǎn)生了可供呼吸的氧氣。漫游車(chē)的MOXIE設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,這或能打下基礎(chǔ),幫助宇航員未來(lái)在火星上建立可持續(xù)居住地。

        什么是MOXIE,如何工作?

        MOXIE全稱(chēng)為“Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment”(火星氧氣原位資源利用實(shí)驗(yàn)), MOXIE設(shè)備和烤面包機(jī)一樣大,可以通過(guò)固體氧化物電解將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣。

        火星上的空氣通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入該設(shè)備,設(shè)備的機(jī)械泵將空氣壓縮到與地球類(lèi)似,將二氧化碳轉(zhuǎn)送到電解系統(tǒng),加熱二氧化碳到大約800攝氏度。由于MOXIE裝有耐熱鎳合金部件和能在設(shè)備內(nèi)部捕獲熱量的輕質(zhì)氣凝膠,MOXIE可以承受高溫。

        加熱到800攝氏度時(shí),氣體分離成氧氣和一氧化碳, MOXIE將氧氣隔離到另一個(gè)室,在那里氧離子重新結(jié)合。一氧化碳釋放,只留下氧氣。

        測(cè)試進(jìn)行得如何?

        MOXIE在一小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生了大約5.4克的氧氣,約能滿(mǎn)足一個(gè)人呼吸10分鐘。初步研究結(jié)果表明,產(chǎn)生的氣體幾乎是100%的純氧。MOXIE實(shí)現(xiàn)每小時(shí)產(chǎn)生約12克氧氣,大約與一棵大樹(shù)的產(chǎn)量相同。

        有何重要意義?

        宇航員需要氧氣來(lái)呼吸和生活,氧氣也是關(guān)鍵的火箭燃料成分。在火星表面發(fā)射一枚載有四名宇航員的火箭,可能需要大約25公噸氧氣。

        火星大氣中95%~96%是二氧化碳,因此有豐富的潛在氧氣來(lái)源,只缺乏適當(dāng)?shù)难鯕馍a(chǎn)技術(shù)。MOXIE雖遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足宇航員生存和發(fā)射火箭的需求,但將為更大型的轉(zhuǎn)換設(shè)備奠定基礎(chǔ)。

        下一步是?

        在接下來(lái)的兩年里,將至少有九次測(cè)試。MOXIE目前正在進(jìn)行的第一輪測(cè)試,是為了驗(yàn)證該設(shè)備的可行性。第二階段,設(shè)備將在不同類(lèi)型的大氣條件、火星各時(shí)間點(diǎn)、各季節(jié)下運(yùn)行。第三階段將嘗試最大程度利用MOXIE 。

        與此同時(shí),“毅力”號(hào)正在繼續(xù)激動(dòng)人心的工作?!皺C(jī)智”號(hào)直升機(jī)進(jìn)行了第二次飛行,并將至少再飛行三次。然后,漫游車(chē)將繼續(xù)前進(jìn),開(kāi)始尋找外星生命,并尋找可存儲(chǔ)的潛在樣本,在未來(lái)送回地球。

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