# 在火星上制造氧气？做到了。

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# 在火星上制造氧气？做到了。

> 火星大气层非常稀薄，比地球的密度小100多倍，主要由二氧化碳组成，显然人类无法直接呼吸。

![2005年，美国宇航局火星探测器勇气号拍摄的火星日落照片。来源：NASA](https://laysky-1253599544.cos-website.ap-shanghai.myqcloud.com/images/202209041643030.jpg) 

## 技术的验证

名为**MOXIE**（火星氧气原位资源利用实验）是人类在另一个星球上首次展示就地处理供人类使用的资源，为前往火星创造了一种可呼吸空气的方式。

这台安装在NASA毅力号火星探测车的腹部，透过电解的过程将火星上的二氧化碳分解为：一氧化碳和氧气。
 

![在执行任务前，MOXIE被安装在毅力号中。来源：NASA](https://laysky-1253599544.cos-website.ap-shanghai.myqcloud.com/images/202209041640484.jpg)

研究人员说，从2021年2月毅力号降落后至2021年底，MOXIE产生了七次氧气，未来将持续运作。

二氧化碳是由一个碳原子和两个氧原子组成的分子，将二氧化碳还原成组成元素已被充分研究。

然而，我们面临是在地球上开发一种仪器，能够在火星上使用就近的材料进行还原的挑战。

## 制造氧气的步骤

> 首先，经由过滤器将火星空气吸入。
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> 净化后的空气被压缩、加热。
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> 然后通过固体氧化物电解器（SOXE），将二氧化碳分解成一氧化碳和氧离子。
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> 然后一氧化碳被释放回火星大气中，而氧离子重新组合成氧分子。
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> 再测量氧气的数量和纯度之后，再释放至大气中。

科学家确定，这个过程已经产生可呼吸的氧气。

在几个小时的预热之后，每次实验运行1小时，然后断电一段时间。

在这1小时的操作中，MOXIE可制造多达10克的氧气，相当于一个太空人20分钟可呼吸的氧气量。

在其七次运行中，MOXIE每次产生5.4到8.9克的氧分子，总计49.9克。并且能够在白天、夜晚或不同的季节条件下产生氧气。

研究团队的目标是能建造一个可以持续运行的生命支持系统，据估计一个小队的太空人在火星上一年需要大约一公吨的氧气。

研究团队在MOXIE营运的第一年所学到的知识将为这个更大系统的开发提供助益，但仍有一段路要走。

- 参考：
  - https://www.tam.gov.taipei/News_Content.aspx?n=EF86D8AF23B9A85B&sms=F32C4FF0AC5C2801&s=ACD85375E4AF4D44
  - https://www.sciencealert.com/a-briefcase-sized-box-is-already-making-oxygen-on-mars
  - *该研究已发表在科学进展（Science Advances）期刊上。*