“毅力”號探測器首次在火星成功制氧
來源:科技日報
作者:張夢然
發(fā)布時間:2021-07-02
瀏覽次數:802

  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(chuàng)佳績,首次成功從火星大氣中產生了5.4克氧氣,這為宇航員未來探索“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單元由耐熱材料制成。其中包括3D打印的鎳合金零件,用于加熱和冷卻流經其中的氣體,以及有助于保持熱量的輕質氣凝膠。MOXIE外部的薄金涂層反射紅外熱,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宇航員離開火星表面,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宇航員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,因此,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,然后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,足以讓宇航員輕松呼吸10分鐘。但MOXIE的潛力尚未發(fā)揮到最大,MOXIE團隊計劃在一火星年(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克氧氣的最高水平。

  NASA官員說,這些試驗將分為三個階段。第一階段是檢查儀器并對其進行表征;第二階段將評估MOXIE在變化的大氣條件下的性能;第三階段也是最后階段,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航天技術任務局副局長吉姆·路特在當地時間4月21日發(fā)布的聲明中說:“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,這項技術演示的結果給出了希望。氧氣不僅僅是我們呼吸的東西,制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的火箭推進劑回到地球?!?/p>

  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,飛船載著宇航員從火星離開也要氧氣,而且是大量氧氣。為了地球上并不罕見的氧氣,科研人員要用各種先進材料打造制氧機器,并送去火星。MOXIE目前的制氧效率還不算太高,開機3小時,夠用10分鐘。但這已經是關鍵的一步,以后慢慢升級,能成為人類順利在地球火星之間來回的氧氣供應保障。

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