小家伙最近搞出了大动作 。
就在上周 , NASA宣布了一个大新闻:毅力号火星车在火星大气里就地取材 , 成功制备了氧气!注意 , 这可是人类首次在其他星球上造出了氧气 , 此后 , 必将源源不断地由此产生新的发展 。 去往火星的宇航员以后就能享受“氧气自由”了吧 。
不光要知其然 , 也要知其所以然 。 先来了解一个叫做MOXIE的新玩意儿 。 MOXIE的全称是the Mars OxygenIn-Situ Resource UtilizationExperiment , 翻译过来就是火星氧气原位资源利用实验 。 这个小家伙由MIT团队打造 , 和吐司机的大小类似 , 跟随毅力号火星车在二月一起降落在火星表面 , MOXIE的设计原理有点接近于树的光合作用 , 吸入二氧化碳 , 吐出可供人类呼吸的氧气 。
MOXIE的成功还挺不容易的 , 从地球出发一路来到火星 , 风尘仆仆 , 落地时还要经历翻滚 。 地球上的科学家们在实验室只能进行模拟实验 , 因此不能完全还原火星的低引力 , 低气压和高辐射的场景 。 小家伙最后能成功 , 就是依靠“摸着石头过河”的大胆假设和小心尝试 。
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Credit: NASA
终于落了地 , 机器完好 , 先做一次保守的尝试吧 。 选在午夜 , 周围寒冷 , 空气足够厚重的时刻 , 预热两小时 , 开始工作一小时 。 成功了!首次制得的5.4克氧气 , 足够一名宇航员自由呼吸10分钟 。 接下来 , MOXIE团队将分析所获氧气的纯度 。
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Current sweeps是指在制氧过程中两次检查仪器时发生的氧气制备速度下降情况 。
Credit: MIT Haystack Observatory
下一次实验 , 我们就选在中午空气略微稀薄的时候 , 修改一些变量 , 一步一步升高实验难度 。 这些尝试将被分为三个阶段 。 第一阶段是检查并测试仪器 , 第二阶段是测试MOXIE在不同大气条件下的表现 。 最后一个阶段会引入新模型或者加入新场景 , 比如比较在不同温度下的运行情况等 。
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考眼力 , 大家看看MOXIE被安装在了火星车的哪个位置
Credit: NASA
只靠MOXIE一台机器并不足以让火星上的人类实现氧气自由 。 但它的后继者 , 即更大型的MOXIE们 , 可以让火星居民们不用等待来自地球的昂贵且漫长的补给 。 举个例子 , 将4名宇航员带离火星表面大约需要7000千克的燃料以及25000千克的氧气 。 如果宇航员在火星上生活工作需要的氧气量则少得多 , 大约需要1000千克左右 。
从地球带货25000千克的氧气运到火星听起来像是史前文明的传说 , 但是 , 如果我们能传送一个1000千克氧气制备机来生成这25000千克的氧气 , 也就是一个大型的MOXIE , 是不是更实际和便宜呢?5.4克只是一个开始 , 意味着从科幻到现实的第一步已经完成 。
参考文献:
https://www.bostonglobe.com/2021/04/22/metro/mit-experiment-moxie-successfully-produces-oxygen-mars/
https://www.space.com/perseverance-rover-makes-mars-oxygen-moxie
https://mars.nasa.gov/news/8926/nasas-perseverance-mars-rover-extracts-first-oxygen-from-red-planet/
https://news.mit.edu/2021/aboard-nasa-perseverance-mars-rover-moxie-creates-oxygen-0421
【Credit|氧气自由指日可待?火星移民又近一步?】来源:牧夫天文
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