毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?


毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?


文章图片


毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?


文章图片


毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?


文章图片


毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?


文章图片


毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?


文章图片


毅力号在火星制造氧气,每小时生产5克,开启改造火星的序幕了?



人类近几十年来不断开展太空探测活动 , 对地球以外的诸多行星和卫星进行了越来越多、越来越详细地观测 , 其中火星是我们开展探测次数最多的天体之一 , 特别是去年以来 , 随着以“天问一号”、“毅力”号为代表的火星探测器 , 对火星开展全新的探测 , 火星一下子又“热”了起来 。
我们开展这些探测的主要任务 , 除了掌握常规的地形地貌、温度、土壤组成、大气层、磁场分布等 , 还会对水资源是否存在、是否存在生命形式等进行找寻和论证 。 之所以我们对每一个地外天体 , 都非常在乎它们是否具备生命形式存在的基础 , 一方面是因为我们地球的生命 , 从目前来看显得过于“孤独” , 另一方面也是为寻找地外合适的宜居星球寻求“退路” 。

火星的“前世今生”火星 , 这个地球的“近邻” , 自古以来就吸引着人们关注的目光 。 从地球上观察火星 , 由于整体呈红色 , 像一团荧荧之火 , 亮度时常会发生变化 , 而且在天空中的运动情况复杂 , 有时从东向西 , 有时又从西向东 , 非常令人迷惑 , 所以我国古代的人们形象地称其为“荧惑” 。

在上世纪70年代前后 , 美国率先向火星发射了登陆探测器 , 为我们近距离感受火星的面貌提供了条件 。 后来 , 机遇号和勇气号两个火星车在火星地表开展了诸多探测 , 发现了火星地表也众多的“流线型”地貌单元 , 而且在这些单元内部 , 还存在着类似地球上的大峡谷地貌 , 表明在历史上 , 火星表面或许存在着规模不一的河流 , 上述地貌单位极有可能是水流冲刷和剪切的结果 。

随后 , 勇气号火星车还发现了变形的矿物岩体以及硅石沉淀结构 , 印证了物质在水流作用下的迁移过程 。 本世纪初 , 快车号火星探测器在对火星进行观测时 , 在火星的南极区域以及一些火山口的背阴处 , 发现了一定规模的水冰覆盖和堆积现象 , 从而证实了火星表面仍然存在着一定的水资源 。

通过数学建模 , 科学家们对火星的演化过程进行了模拟 , 结果显示 , 在火星形成之后的10亿年时间里 , 火星的演化历程与原始地球非常相似 , 也拥有着磁场、大气层、液态水和适宜的温度 , 甚至具备大面积的火星海洋 。 联想到10亿年前的地球 , 那时候已经在大自然的“催化力”下 , 诞生形成了生命形式 , 所以 , 不能排除历史上火星存在生命的可能性 。

不过 , 模型推演的进行 , 在火星形成10亿年后发生了逆转 , 随着火星轨道的逐步外移 , 同时火星的质量较小所提供的引力较弱 , 一方面不能有效束缚住大气层 , 另一方面内核的热量散失速率过快 , 因此慢慢地冷却、磁场消失、气体逃逸 , 液态水也绝大部分流失 , 火星逐渐变成了生命不宜居的星球 , 最终演化为今天荒凉的模样 。

毅力号在火星上制造氧气要想在一个不适宜人类居住的星体上 , 开展深入的探测活动 , 特别是有人类参与的直接探测活动 , 如何保障人类的安全、维持生命支持要素的持续稳定是一个关键性的问题 。 对于火星来说 , 要想在上面进行长期的载人探测活动 , 除了足够的饮用水外 , 足量、可持续的氧气供应显得尤为重要 。
成功抵达火星不久的毅力号探测器 , 科学家在其内部放置了一个和微波炉大小差不多的设备 , 名字叫做MOXIE(火星氧气原位资源利用实验装置) , 其工作原理是:提取火星上以二氧化碳为主体(占比96%左右)的空气 , 将二氧化碳中的一个氧原子提取出来 , 将氧原子结合形成氧气储存起来 , 二氧化碳在此过程中转化为一氧化碳 , 被排放到火星的大气环境中 。

推荐阅读