2021年2月18日,
毅力號
火星
漫遊車降落在火星傑澤羅隕石坑內,距今已有60多天,它陸續完成了多項在火星首次進行的科研任務,並傳回了很多寶貴資料以及照片。
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幾小時前,一身高科技裝備的毅力號傳回了它昨天在火星上,首次成功進行氧氣製造實驗的相關資料,這可能有助於為宇航員在未來某天探索“紅色星球”鋪平道路。
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毅力號使用整合在腹部的“火星氧氣現場資源利用實驗(MOXIE)”儀器,從
二氧化碳
佔主導的火星稀薄大氣中製造出了氧氣,證明了這項技術是切實可行的,它既能幫助人類宇航員在火星呼吸,又可以推動火箭從火星升空幫助航天器返回地球。
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帶上火星的MOXIE儀器體積為23。9 x 23。9 x 30。9釐米,重17。1千克,它最大的厲害之處,就是像地球上的植物那樣“吸入二氧化碳,釋放出氧氣”。
NASA航天技術任務局副局長吉姆(Jim Reuter)在今天的宣告中說: “這是在火星上將二氧化碳轉化為氧氣的關鍵第一步,MOXIE接下來還有更多工作要做。但這項技術演示的成功結果,讓我們有一天在火星上看到人類的目標變得充滿希望。”
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在火星大氣中,二氧化碳的含量約為96%,氧氣含量約0。13%,而在地球大氣中,氧氣的含量約為21%。烤麵包機大小的MOXIE在高溫下,利用火星大氣中的二氧化碳就地製造氧氣,並將同時產生的副產品一氧化碳作為廢氣排出。
轉換過程發生在大約800攝氏度的溫度下,因此MOXIE由耐熱材料製成,並具有隔熱的金屬塗層,可防止有害的熱量溢位損害毅力號本身或其它部件。
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昨天的實驗中,MOXIE儀器用時兩小時製造氧氣,然後用一小時分別排出氧氣和一氧化碳。NASA官員說,在這段時間內,MOXIE產生了5。4克氧氣,這可以讓宇航員輕鬆呼吸10分鐘。
不過首次實驗並未達到MOXIE的最佳工作狀態,在地球時,它可以每小時產生出大約10克的氧氣,設計團隊準備在未來約687個地球日的任務時間中,還將進行9次氧氣製造實驗。
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麻省理工學院海斯塔克天文臺(Haystack Observatory)的赫希特教授(Michael Hecht),擔任MOXIE實驗專案的首席研究科學家,他說,要突破極限,可能會涉及測試新的操作模式或增加“新的對比測試,例如我們在三個或更多不同溫度下比較執行結果”。
作為演示任務的MOXIE儀器,只是一次從理論到實踐的嘗試,現在它可憐的工作效率和產生的那點氧氣,不具備實用性。
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但是,未來的改進型MOXIE升級版,將比現在的先驅者大上100倍,可能會成為偉大的探索推動者,使登陸火星的人類宇航員能夠“在陸地上生活”,而不是依靠昂貴且不經常的地球補給,這將是一個突破。