NASA“毅力号”火星车首次在火星上制氧

这项技术有朝一日可能帮助宇航员在红色星球上可持续地生活和工作

NASA's Perseverance Mars rover on the surface of Mars.

NASA的“毅力号”火星车在2021年4月6日与“机智号”直升机拍了这张自拍照。

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NASA的 “毅力号”火星车 刚刚在火星上取得了又一个第一,这可能为宇航员未来探索这颗红色星球铺平道路。

该火星车成功地使用其 MOXIE 仪器首次从稀薄的、以二氧化碳为主的 火星大气 中生成氧气,这证明了这项技术既可以帮助宇航员呼吸,也可以帮助推进火箭将他们送回地球。

MOXIE 的这一里程碑发生在周二(4 月 20 日),就在“毅力号”见证了另一个火星史诗般的首次之后一天——NASA“机智号”直升机首次在火星上飞行,它搭乘火星车的腹部到达了这颗红色星球。


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NASA太空技术任务理事会副局长吉姆·路透表示:“这是将二氧化碳转化为火星氧气的关键第一步。”他在今天(4 月 21 日)的一份声明中说道。“MOXIE 还有更多工作要做,但这项技术演示的结果充满了希望,因为我们正朝着有一天看到人类登上火星的目标迈进。”

制造火星氧气

烤面包机大小的 MOXIE(“火星原位资源利用制氧实验”的缩写)从二氧化碳中产生氧气,并将一氧化碳作为废物排出。转换过程发生在约 1,470 华氏度(800 摄氏度)的温度下,因此 MOXIE 由耐热材料制成,并具有一层薄薄的金涂层,以防止潜在的有害热量向外辐射到“毅力号”的机身中。

MOXIE 团队昨天将仪器预热了两个小时,然后让它运行一小时以产生氧气。NASA 官员表示,MOXIE 在这段时间内产生了 5.4 克氧气,大约足够让宇航员轻松呼吸 10 分钟。

第一次尝试并没有让 MOXIE 发挥最大效能;它每小时可以产生约 10 克氧气。该仪器最终可能会达到这样的水平,因为该团队计划在火星年(约 687 个地球日)的过程中再进行约九次运行。

NASA 官员表示,这些试验将分为三个阶段。第一阶段是检查和表征仪器,第二阶段将评估 MOXIE 在不同大气条件下的性能。MOXIE 首席研究员迈克尔·赫克特在同一份声明中表示,在第三个也是最后一个阶段,“我们将突破极限”。

赫克特补充说,突破极限可能包括测试新的操作模式或增加“新的变化,例如在三种或更多不同温度下比较操作的运行”。赫克特在麻省理工学院海斯塔克天文台工作。

MOXIE 和人类在火星上的未来

MOXIE 本身无法产生足够的氧气来对未来的探索工作产生影响。例如,NASA 官员表示,将四名宇航员从火星表面发射升空可能需要约 15,000 磅(7,000 公斤)的火箭燃料和 55,000 磅(25,000 公斤)的氧气。(火箭推进剂由燃料和帮助其燃烧的氧化剂组成。)

但更大的 MOXIE 后续设备可能成为强大的探索推动者,让火星宇航员能够“就地取材”,而不是依赖来自地球的昂贵且不频繁的补给,机构官员表示。

“毅力号”于 2 月 18 日降落在 28 英里宽(45 公里)的杰泽罗陨石坑内,任务是寻找古代 火星生命 的迹象并收集样本以供未来返回地球。大约两周后,“机智号”为期一个月的飞行窗口结束时,火星车将能够完全专注于这些核心工作。

MOXIE 将继续在后台做它的事情,不时地向尘土飞扬的火星空气中排放少量一氧化碳,以激发这辆六轮机器人的巨大劳动。

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迈克·沃尔 自 2010 年以来一直为 Space.com 撰稿。他关于寻找外星生命的书《那里》于 2018 年 11 月 13 日出版。在成为科学作家之前,迈克尔曾担任爬行动物学家和野生动物生物学家。他拥有澳大利亚悉尼大学进化生物学博士学位、亚利桑那大学学士学位和加州大学圣克鲁斯分校科学写作研究生证书。

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