距離地球近 55 萬公里，在火星紅色和塵土飛揚的表面上，一台微波爐大小的儀器證明它可以可靠地完成一棵小樹的工作。
現場氧氣資源利用實驗 麻省理工學院自 2021 年 2020 月以來，由麻省理工學院和美國宇航局領導的火星氧氣就地資源利用實驗（MOXIE）已成功地從這顆紅色星球富含二氧化碳的大氣中生產氧氣。 這是它作為 NASA 的毅力和火星 任務的一部分降落在火星表面大約兩個月後。
昨天發表在《Science Advan》雜誌上的一項研究ces研究人員報告稱，到 2021 年底，MOXIE 能夠在七次實驗運行中產生氧氣。他們是在不同的大氣條件下進行的，包括白天和黑夜，以及火星的不同季節。在每次實驗運行中，該設備都實現了每小時產生 6 克氧氣的目標。這大約是地球上一棵小樹的速度。
科學家們建議，在執行人類任務之前，可以將放大版的 MOXIE 發送到火星，在那裡它可以以數百棵樹的速度持續產生氧氣。 在這種功率下，該系統需要產生足夠的氧氣來維持人類到達後的生命，並為火箭加油以將宇航員送回地球。 MOXIE 的連續生產仍然是朝著這個目標邁出的有希望的第一步。
麻省理工學院 Haystack 天文台 MOXIE 任務的首席研究員 Michael Hecht 說：“我們學到了大量信息，這些信息將為更大規模的未來系統提供信息。”
MOXIE在火星上的製氧也是“資源就地利用”的首次示範。 這是收穫和使用行星的原材料（在這種情況下是火星上的二氧化碳）來生產資源（例如氧氣）的想法，否則這些資源必須從地球運輸。
MOXIE 副首席研究員 Jeffrey Hoffman 說：“這是第一次在另一個行星體表面實際獲取資源並將其化學轉化為對人類任務有用的東西。”
當前版本的 MOXIE 足夠小，可以裝在毅力號火星車上。 它的設計目的是在短時間內運行，每次發射時都會打開和關閉，具體取決於漫遊者的探索計劃和任務職責。 相比之下，火星的全尺寸制氧廠將包括更大的裝置，理想情況下可以連續運行。
儘管 MOXIE 目前的設計存在必要的限制，但該設備已表明它可以有效且可靠地將火星大氣轉化為純氧。 它首先通過過濾器吸入火星空氣來清除污染物。 然後空氣被加壓並通過固體氧化物電解槽 (SOXE)。 該設備由 OxEon Energy 設計和製造，通過電化學方式將富含二氧化碳的空氣分解為氧離子和一氧化碳。
然後釋放氧離子並重新組合以形成可呼吸的分子氧。 MOXIE 然後測量這種輸出的數量和純度，然後將其與一氧化碳和其他大氣氣體一起釋放回空氣中。
自 2021 年 月火星車著陸以來，MOXIE 工程師在火星年期間已七次發射該儀器。 每次需要幾個小時來預熱，然後再用一個小時來製造氧氣，然後再次斷電。 每次發射都安排在白天或晚上的不同時間以及一年中的不同時間，以測試 MOXIE 是否能夠適應地球上不斷變化的大氣條件。
“火星的大氣比地球的大氣變化多端，”霍夫曼指出。 “一年中空氣的密度可以翻倍，溫度可以變化 100°。 目標之一是表明它可以在一年中的任何時候工作。”
目前，MOXIE 已經證明它幾乎可以在火星白天或季節的任何時間產生氧氣。
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