NASA的MOXIE实验正在火星上制造氧气

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火星氧气原位资源利用实验(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment,简称:MOXIE)是在毅力号火星车上正在进行的一个名为火星氧气原位资源利用(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment,简称:MOXIE)的技术实验。该实验旨在测试在火星上制造氧气的可行性。MOXIE 技术可能最终被用于生产载人火星任务所需要的氧气,氧化剂,推进燃料和水。这项实验由麻省理工学院,海斯塔克天文台,NASA以及其他机构联合设计。

MOXIE实验的目标是以每小时6–10克的速度制成纯度为98%的氧,不分季节且尽可能不受火星沙尘暴的影响的工作。MOXIE通过高效滤网获取火星中的大气成分,并采用涡旋压缩机对其进行压缩,用加热设备进行加热的同时还要做好隔热措施。接着利用固态氧化物电解将二氧化碳分子分解成氧和一氧化碳,氧原子再结合构成气态氧。转换过程需要800 °C左右的环境。

MOXIE首次实验于2021年4月20日获得成功,实验地点是在耶泽罗撞击坑(Jezero Crater)。MOXIE每小时生产的5.37克氧气,相当于火星上的宇航员呼吸10分钟所需要的氧气量。目前MOXIE每小时可以制造10克以下的氧,在理论上每小时至多可生产12克氧气。

MOXIE将在一个火星年(约等于两个地球年)的时间内进行九次后续制氧实验。该实验一共分成三个阶段:

  • 第一阶段:进一步对制氧进行测试。

  • 第二阶段:在日间不同时刻,不同季节和不同大气状况下对仪器进行测试。

  • 第三阶段:在不同的气温下进行制氧,通过改变操作模式来检验生产结果上的差异。

MOXIE是研究如何利用火星和月球资源的一系列实验计划之一 这一概念也被称为资源原位利用(in-situ resource utilization)  图片来源:NASA

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来源1:https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/moxie/
来源2:https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-perseverance-mars-rover-extracts-first-oxygen-from-red-planet
来源3:https://www.wired.com/story/nasas-moxie-experiment-is-making-oxygen-on-mars/

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