據美國國家航空航天局（NASA）最新消息，“毅力”號火星探測器在火星上再創佳績，首次成功地從火星大氣中產生了5.4克氧氣，這為宇航員未來探索“紅色星球”鋪平了道路。


    在火星上制取和儲存氧氣意義重大，不僅可以為火箭提供推進劑，還能用于宇航員呼吸。

    據NASA介紹稱，這是靠“毅力”號火星探測器的一個名為MOXIE的裝置實現的。該探測器上搭載了一種實驗儀器，稱為“火星氧氣原位資源利用實驗儀”，即MOXIE。該裝置只有烤面包機大小，但可以將氣體加熱到大約1470華氏度，從而把氧氣從二氧化碳中分離出來。

    火星擁有稀薄大氣，大氣密度約為地球的1%，主要成分是二氧化碳，含量高達96%。MOXIE的工作原理是將氧原子從二氧化碳中分離出來，生成氧氣和一氧化碳，前者被保留存儲，后者則作為廢氣排放。這一轉換過程需要在大約800℃的高溫環境下進行，因此MOXIE采用了耐高溫材料制作。另外，MOXIE外部還鍍了一層金，用以反射紅外熱量，防止毅力號其他部件受損。

    4月20日是MOXIE第一次進行制取氧氣試驗，制取了5.4克氧氣，相當于一名宇航員呼吸10分鐘的耗氧量。MOXIE在設計上每小時可產生10克氧氣。


    按NASA的計劃，在接下來的1個火星年（約2個地球年）里，MOXIE將至少再進行9次氧氣制取試驗。這些試驗可分為三個階段——第一階段：檢測和展現儀器功能；第二階段：在不同大氣條件下運行儀器，比如在不同日期和季節；第三階段：突破極限，嘗試新的操作模式，在三種乃至更多的溫度下運行儀器，以作對照。

    對于人類登陸火星而言，氧氣是至關重要的。

    首先，火箭飛離火星需要大量氧氣作為助燃劑。比如，在未來的載人登陸火星任務中，讓四名宇航員離開火星表面大約需要7噸燃料和25噸氧氣。將25噸氧氣從地球運至火星是個巨大的挑戰，因此得想辦法實現原位資源利用。MOXIE的技術將應用于火星大規模制取氧氣，未來將向火星運送一臺質量高達1噸的氧氣轉換器，這比直接從地球運輸氧氣到火星要經濟實用得多。

    相比之下，宇航員在火星上呼吸所用的氧氣就顯得小巫見大巫了。四名宇航員在火星上待一年，1噸氧氣差不多就夠了。

    “毅力”號上裝配了7大科學載荷——桅桿相機（Mastcam-Z）、火星環境動力學分析儀（MEDA）、火星氧氣原位資源利用實驗儀（MOXIE）、行星X射線巖石化學儀（PIXL）、火星地下實驗雷達成像儀（RIMFAX）、掃描宜居環境拉曼光譜儀（SHERLOC）、超級相機（SuperCam）。

    “毅力”號是史上最貴火星車，外加機智號火星直升機，項目總耗資將近30億美金。其中，“毅力”號的建造與發射花費約24億美金，“毅力”號主任務階段運營費用約3億美金；機智號的建造花費約8000萬美金，機智號運營費用約500萬美金。

    “毅力”號上火星最關鍵的一個目標是研究天體生物學，搜尋火星遠古生命跡象。于此同時，還會深入探測火星地質與氣候、采集并儲存樣品供未來的火星任務帶回地球，以及為人類登陸火星做鋪墊。