史上首次 科學(xué)家在火星制造了氧氣 改造火星有希望了

隨著地球資源的有限和人口不斷增長(zhǎng)，人類移民外太空成為不可避免的階段。然而，由于科技水平的限制以及恒星之間的巨大距離，目前人類移民的重點(diǎn)只能放在太陽(yáng)系內(nèi)。在整個(gè)太陽(yáng)系中，火星是唯一符合人類生存基本條件的行星。然而，火星大氣主要由二氧化碳和氮組成，缺乏足夠的氧氣來(lái)支持人類在地表的活動(dòng)，這成為火星移民的最大難題。

人類作為高等智慧生命，總會(huì)創(chuàng)造條件來(lái)克服困難。最近，麻省理工學(xué)院宣布，他們領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)成功在火星上進(jìn)行了氧氣原位資源利用實(shí)驗(yàn)（MOXIE），每小時(shí)能制造出6克氧氣，相當(dāng)于地球上一顆普通樹(shù)的產(chǎn)氧水平。這項(xiàng)成果為火星移民帶來(lái)了新的希望，并已在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表。

MOXIE是一個(gè)安裝在毅力號(hào)火星探測(cè)器上的設(shè)備，它利用火星大氣中的二氧化碳制造氧氣。在這個(gè)過(guò)程中，MOXIE不需要額外的投入，并且可以在極端溫度和沙塵暴等惡劣條件下持續(xù)生產(chǎn)高純度的氧氣。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功為人類移民火星打開(kāi)了新的可能性。

然而，MOXIE只有飯盒大小，如果能夠制造出更大的MOXIE，是否能夠輕松改造火星大氣呢？毅力號(hào)火星車于2020年7月30日從美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地升空，七個(gè)月后成功降落在火星的杰澤羅隕石坑內(nèi)。其任務(wù)之一就是尋找火星上過(guò)去存在的生命，并進(jìn)行一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)為未來(lái)移民火星做準(zhǔn)備。MOXIE就是其中之一，它是一個(gè)邊長(zhǎng)僅有30厘米的小型儀器，負(fù)責(zé)制造氧氣。

MOXIE的工作原理是從火星大氣中收集豐富的二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化為氧氣。首先，它通過(guò)泵和壓縮機(jī)從大氣中吸入火星空氣，其中大約95%是二氧化碳。然后，空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾去除污染物，被壓縮并通過(guò)加熱器升溫到800℃，然后進(jìn)入固體氧化物電解槽。通過(guò)在電化學(xué)電池的兩個(gè)極性相反的電極之間注入電流，二氧化碳分解為一個(gè)碳原子和一個(gè)氧原子，一氧化碳被排放出去，剩下的氧原子重新組合形成氧氣分子。

自從毅力號(hào)著陸以來(lái)，MOXIE在一個(gè)火星年中共啟動(dòng)了七次，面對(duì)火星大氣的變化，它可以在不同的條件下順利進(jìn)行氧氣的生產(chǎn)。研究團(tuán)隊(duì)正在尋找一種更大的裝置，并計(jì)劃在人類登陸火星任務(wù)之前將其送上火星。目前的MOXIE每次啟動(dòng)之前需要預(yù)熱幾個(gè)小時(shí)，每次運(yùn)行只能持續(xù)一到兩小時(shí)。但科學(xué)家們相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)計(jì)的優(yōu)化，未來(lái)的MOXIE可以實(shí)現(xiàn)更高效的氧氣制造，并為火星上的人類定居提供足夠的氧氣供應(yīng)。

MOXIE的成功意味著人類在火星上進(jìn)行氧氣原位資源利用是可行的，這對(duì)于火星移民來(lái)說(shuō)具有重大意義�；鹦潜砻娴难鯕夤�應(yīng)將為火星殖民地提供呼吸、生活和工作所需的氧氣。此外，氧氣也可以用于火箭燃料的制造，從而為火星上的探索和未來(lái)的太空飛行提供動(dòng)力。MOXIE的技術(shù)也可以為其他行星和衛(wèi)星的資源利用提供借鑒和啟發(fā)。

MOXIE只是人類移民火星的眾多挑戰(zhàn)之一。火星上的其他問(wèn)題，如重力、輻射、水資源和食物供應(yīng)等，仍然需要解決。此外，火星的大氣環(huán)境和地質(zhì)條件也需要進(jìn)一步研究和了解。但MOXIE的成功證明了人類在火星上進(jìn)行原位資源利用的可行性，為未來(lái)的火星移民提供了新的希望和方向。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和人類對(duì)太空的探索，我們有理由相信，人類將能夠克服這些挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)在火星上建立永久定居點(diǎn)的目標(biāo)，開(kāi)啟太空時(shí)代的新篇章。