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( 二 )


按照预期 , MOXIE将在“毅力”号工作的时间内 , 被人工遥控开启十几次 , 在运行时 , 该设备每小时可以产出6-10克的氧气 , 如果在一个密闭的空间里 , 这部分少量的氧气支撑一只小狗来呼吸应该问题不大 。

此次实验是在火星上制造氧气的1.0版本 , 主要目的是检验设备在火星上制造氧气的可能性 , 制造出的氧气直接排放到火星的大气层中 。 研究团队负责人介绍 , 今后将会持续对设备进行更新改造 , 在以后的2.0任务阶段 , 将会收集这些制造出的氧气 , 以供在火星登陆的宇航员们呼吸使用 , 同时为宇航员顺利返回地球提供氧气供应 。 而在3.0阶段 , 则设备的体积和制备氧气的能力得到巨大提升 , 基本上可以实现全天候运行 , 能够满足未来火星基地的需氧要求 。
目前1.0版本面临的挑战第一是耗电量大的问题 。 当开机运行时 , 该设备所需要的用电量 , 几乎达到了“毅力”号全部用电量的1/3 , 在此过程中会散发大量的热量 , 如果热绝缘做得不好 , 那么将会对“毅力”号的整体功能发挥 , 产生严重的影响 。

第二是火星的环境变化剧烈 。 火星由于几乎没有大气层的“保温”作用 , 白天和晚上的温度相差巨大 , 温差能达到150摄氏度以上 , 巨大的温差 , 将会对火星大气密度产生明显影响 。 另外 , 当火星进入冬季以后 , 火星上超过30%的大气特别是二氧化碳 , 将由于普遍的低温 , 而凝结为干冰掉落到火星表面 。 这种环境的剧烈变化 , 对MOXIE有效吸取火星大气层中的二氧化碳 , 也会产生非常明显的影响 。

第三是机器运行时对自身的影响 。 在“毅力”号消耗能源时 , 虽然MOXIE可以吸收其排放的二氧化碳 , 利用电能将二氧化碳分解为氧气和一氧化碳 , 但是如果设备运行强度控制得不好 , 将会对设备寿命或者实验效果产生影响 。 比如 , 假如设备运行功率过低 , 那么由于氧气具有强氧化性 , 释放出去的时间可能过长 , 那么将会对设备内部的元件造成氧化 , 致使生锈 。 而如果运行功率过高 , 那么就会将已经制造出来的氧气又消耗进去 , 相当于白费力气 , 得不到理想的实验结果 , 而且剩余的一氧化碳浓度过高 , 会产生烟灰焦化问题 。

虽然改造火星目前仅停留在理论探讨阶段 , 要想实现真正意义上的火星环境可持续性改变 , 难度极大 , 但科学家们通过MOXIE制备氧气的实验探索 , 为今后漫长的火星改造甚至星际移民路程注入了一针强心剂 。
相对于宇宙来说 , 地球是渺小的 , 人类显得更加迷惘和无助 , 但是向未知进军 , 向奥秘出击 , 一直以来都是人类文明发展的必由之路 , 也是科学进步的动力源泉 , 期待科学家们在未来的宇宙探索中 , 为我们呈现出越来越精彩、越来越绚丽的美好画卷 。


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