方便太空人呼吸!科学家成功研发「火星氧气制造机」

美國太空總署NASA為讓火星更移居,決定靠火星探索計畫的探測車「毅力號」(Perseverance) 利用火星二氧化碳 (Martian CO2) 製氧,創下歷史紀錄。這台六輪探測車也同時從事多項工作,包括尋找遠古生命跡象、水、蒐集土壤樣本及進行各式科學實驗,例如火星氧氣ISRU

April 23, 2021
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美国太空总署NASA为让火星更移居,决定靠火星探索计画的探测车「毅力号」(Perseverance) 利用火星二氧化碳 (Martian CO2) 制氧,创下历史纪录。

方便太空人呼吸!科學家成功研發「火星氧氣製造機」

 

根据《每日邮报》报导,这台六轮探测车也同时从事多项工作,包括寻找远古生命迹象、水、蒐集土壤样本及进行各式科学实验,例如火星氧气ISRU实验仪 (MOXIE,Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment),每小时能将二氧化碳转化成5.4公克 (最高可达每小时12公克) 的氧气,一天下来大约能制288公克。若要作对比,国际太空站 (ISS) 的太空人每天平均消耗840克的氧。NASA火星计画的路透 (Jim Reuter) 表示,这能使未来的人类登陆计画更容易。

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这项于本月20日展示的新技术,不仅能为将来的火星太空人制造可呼吸的氧,也不必再靠从地球携带氧气供应回程推进器使用。对火箭与太空人而言,氧气都是至关重要的一环,MOXIE首席研究员海科特 (Michael Hecht) 指出,通常火箭燃料需要好几倍重量的氧,「若要把4名太空人从火星运回地球,需要6千8百公斤的火箭燃料,以及2万五千公斤的氧。这些太空人若在火星待上一年,则需要大约1千斤的氧。」

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MOXIE又被称为「机械树」(mechanical tree),靠电力及化学物质来切割二氧化碳分子,这过程也会同时排放一氧化碳作为副产物,不过据MOXIE建造团队表示,这些一氧化碳会被无害地排放至大气层。第一阶段测试里,MOXIE制出了5克的氧,等同一名太空人在一般活动中能够呼吸10分钟的氧量,仪器内装有抗热材质镍合金,能够在摄氏800度的高温下运作。

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外部罩上的一层金属,则能确保它释放的热气伤及探测车,而团队未来也将造出体积更大的型号,能够为火箭发射供应足够的氧。据MIT工程背景的海克特称,一吨重版本的MOXIE将有能力制造3万吨氧气供给火箭,且靠火星大气95%的二氧化碳来转化成氧,比从地表下冰层电解出氧还要实际又有效率。

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MIT航空太空工程学教授霍夫曼 (Jeffrey Hoffman) 也认为,MOXIE对于未来人类移居火星的可能性而言,无疑将是一大步。

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别急着离开,

參考資料:Daily Mail
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