为了将来能够改造火星,科学家已经尝试在火星上制造氧气


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【为了将来能够改造火星,科学家已经尝试在火星上制造氧气】
为了将来能够改造火星,科学家已经尝试在火星上制造氧气



随着以“天问一号”、“毅力”号为代表的火星探测器对火星开展新一轮的探测 , 火星这颗地球的“近邻” , 重新成为人们关注的重点目标 。 这些最新的探测器 , 除了对火星开展常规的地形地貌、土壤组成、气象环境、磁场分布等探测以后 , 还将重新寻找火星是否存在生命的有力证据 。 对太阳系的行星开展监测 , 目的就是为了更加准确和科学地分析这些行星的形成、太阳系的形成与演化 , 同时为了更长远的角度出发 , 也为人类进行更为广阔的深空探测、将来寻找其它宜居星球积累经验 。

火星存在生命的可能性在早先时候 , 美国先后向火星发射了若干地表探测器 , 即火星车 , 其中机遇号和勇气号在火星表面探测时 , 证实了火星上存在着明显的“流线形”地貌 , 在这些地貌单元的内部 , 有的区域还存在着很深的峡谷 , 非常类似地球上被流水冲刷和剪切的河床 。

后来 , 勇气号在探测区域内又发现了富含硫元素的土壤、变形的矿物以及硅石沉淀单元 , 说明了火星在历史上很有可能经受在水力作用下物质的迁移过程 。 在12年前 , 快车号探测器上的光谱仪在对火星进行全貌观测时 , 在其南极和火山口等区域发现了较大规模的水冰堆结构 , 这些发现都有力支撑了火星在远古时期 , 有极大的可能性存在着液态的水流甚至海洋 。

科学家通过建模分析 , 并与地球的形成和演变历史进行对照 , 结果发现在火星形成之后的10亿年间 , 其演化轨迹与原始地球有着非常相似的地方 , 特别是在大气层、液态水、磁场和温度方面 。 而地球在形成之后的10亿年前 , 已经酝酿形成并发展了生命体 , 所以火星在这个历史阶段 , 也有很大的可能形成比较简单的生命单元 。

但是通过模拟发现 , 在火星形成10亿年之后 , 随着其公转轨道的逐渐外移 , 再加上质量较小 , 万有引力较弱 , 内部热量散失的效率较高 , 磁场减弱速度较快 , 后来火星表面的温度就逐渐降低 , 大气层逐渐消失 , 液态水几乎全部散失 , 原先可能存在的生命形式 , 也势必随着火星自然环境的改变而无法生存 。

在火星上制造氧气的尝试虽然从目前来看 , 要“逆转”火星当前低温、缺氧、缺水、磁场微弱的状态 , 难度是异常巨大的 , 需要解决星际物资传送、能量供给、载人探测、火星基地、生命支持系统等等一系列复杂问题 , 但是科学家们却没有因此而停止探索的脚步 , 而是依托现在进行的一系列探测活动 , 为今后改造火星计划的实施开展相应的前期研究和实验 , 其中在火星上制造氧气就成为其中一个重要内容 。

这不 , 就在刚刚抵达火星的“毅力号”探测器内部 , 科学家们就放置了一个与微波炉大小相当的设备 , 这个设备虽然与寻找火星生命这一任务没有什么关系 , 但是却承载着制备氧气的重大使命 。
这个大盒子中装载的设备 , 目的就是开展一个实验 , 名称叫做火星氧气原位资源利用实验(MOXIE) 。 从技术层面上看 , 该设备还只是一个实验性质的初始模型 , 主要原理就是从火星稀薄的大气层中直接吸收二氧化碳 , 以及在“毅力”号运行时吸收消耗燃料所产生的二氧化碳 , 然后排放出氧气 , 有点类似一个人工的植物体 。

在地球环境中 , 研究团队对该装置进行了认真的测试 , 所有实验结果都证实性能可靠 。 但是 , 在火星这个与地球环境截然不同的星球上 , 特别是应对低温、强辐射、多沙尘方面 , 这个设备是否可行 , 还得需要深入的检验 , 因此MOXIE搭上了“毅力”号探测器这个“便车” , 到火星上实验“破坏性”的实验 。

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