美国宇航局（NASA）在火星表面的最新六轮机器人"毅力"的"第一"名单越来越多，其中包括将这颗红色星球的一些薄薄、富含二氧化碳的大气层转化为氧气。火星氧气原位资源利用实验（MOXIE）上的一台烤面包机大小的实验仪器完成了任务。这次试验发生在4月20日，即自2月18日任务着陆以来的第60个火星日。
虽然技术演示才刚刚开始，但它可能为科幻小说成为科学事实铺平道路——在火星上隔离和储存氧气，以帮助为火箭提供动力，使宇航员从火星表面升空。这种装置也有朝一日可能为宇航员自己提供透气空气。MOXIE是一项探索技术调查——火星环境动力学分析仪（MEDA）气象站也是如此——由美国宇航局空间技术任务局（STMD）和人类探索与运营任务局赞助。
这是将二氧化碳转化为火星上氧气的关键的第一步，STMD副管理员吉姆·鲁特说。MOXIE还有很多工作要做，但随着我们朝着有朝一日看到火星上人类的目标前进，这项技术演示的结果充满希望。氧气不仅仅是我们呼吸的东西。火箭推进剂依赖于氧气，未来的探险家将依靠在火星上生产推进剂来使这次旅行回家。
对于火箭或宇航员来说，氧气是关键，MOXIE的主要研究者，麻省理工学院海斯塔克天文台的迈克尔·赫希特说。
火星氧气原位资源利用实验（MOXIE）经过2个小时的热身期后，MOXIE开始以每小时6克的速度生产氧气。为了评估仪器的状态，在运行过程中减少了两次（标记为"当前扫描"）。经过一个小时的手术，产生的总氧气约为5.4克，足以使宇航员保持健康约10分钟的正常活动。
要燃烧燃料，火箭必须有更多的氧气的重量。让四名宇航员离开火星表面执行未来的任务需要大约千克的火箭燃料和千克的氧气。相比之下，在火星上生活和工作的宇航员呼吸所需的氧气要少得多。赫希特说：在地表上呆上一年的宇航员可能会在他们之间使用千克。将千克氧气从地球输送到火星将是一项艰巨的任务。
火星的大气层是96%的二氧化碳。MOXIE的工作原理是将氧原子与二氧化碳分子分离，二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成。一氧化碳的废品被排放到火星大气中。
转换过程需要高水平的热量才能达到大约摄氏度的温度。为了适应这种情况，MOXIE装置是用耐热材料制造的。其中包括3D打印的镍合金部件，这些部件加热和冷却流经它的气体，以及有助于保持热量的轻质气凝胶。MOXIE外部的薄金涂层反射红外热，防止其向外辐射，并可能损害毅力的其他部分。
在第一次手术中，MOXIE的氧气产量相当温和，大约5克，相当于宇航员10分钟的透气氧。MOXIE设计为每小时产生多达10克氧气。
这项技术演示旨在确保该仪器在从地球发射后幸存下来，这次近7个月的深空飞行，并在2月18日与毅力号着陆。MOXIE预计将在火星年（地球上近两年）期间至少再提取9次氧气。
这些氧气生产运行将分三个阶段进行。第一阶段将检查并描述仪器的功能，而第二阶段将在不同的大气条件下运行仪器，例如一天和季节的不同时间。在第三阶段，将推动信封尝试新的操作模式，例如在三个或三个以上不同温度下比较操作的跑步。
火星氧气原位资源利用实验（MOXIE）MOXIE仪器的插图，描绘了仪器内的元素。
最后更新时间：年4月22日
编辑：肖恩·波特
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