“毅力”號首次在火星(xīng)製氧
來源: 更新(xīn):2021-04-23 20:50:03 作者: 瀏覽:2069次
據美國國家航空航天局(NASA)最新消息,“毅力(lì)”號火星(xīng)探測器在火星上再創佳績,首次成功地從火星(xīng)大氣中產生了(le)5.4克氧氣,這為宇(yǔ)航員未來探索“紅色星球”鋪平了道路。
在火星上製(zhì)取(qǔ)和儲存氧氣意義重大,不僅可以為火箭提供推進劑,還能用於宇航員呼吸。據NASA介紹(shào)稱,這(zhè)是靠“毅(yì)力”號火星探測器的一個名為(wéi)MOXIE的裝(zhuāng)置實(shí)現的。該探測器上搭載了一種實(shí)驗儀器,稱為“火星氧氣原位資源利用實驗儀”,即MOXIE。該裝置隻有(yǒu)烤麵包(bāo)機大小,但可以(yǐ)將(jiāng)氣體加熱到大約1470華氏度(dù),從(cóng)而把氧氣從二氧(yǎng)化碳中(zhōng)分離出來。火(huǒ)星擁有稀薄(báo)大氣,大氣密度約為地球的1%,主要(yào)成分(fèn)是二氧化碳,含量高(gāo)達96%。MOXIE的工作原(yuán)理是將氧原子從二氧化碳(tàn)中分離出來,生成氧氣(qì)和一氧化碳,前(qián)者被保留存儲,後者則作為廢氣排放。這(zhè)一轉換過程需要在大約800℃的高溫環境下進(jìn)行,因此MOXIE采用了耐高溫材料(liào)製作。另外,MOXIE外部還鍍了一層金,用(yòng)以(yǐ)反射紅外熱量,防(fáng)止毅力號其他部件受損。4月20日是(shì)MOXIE第一次進行製取(qǔ)氧氣試驗,製取了5.4克氧氣,相當於一名宇航員呼吸10分鍾的耗氧量。MOXIE在設計上每小時可產生10克(kè)氧氣。
按NASA的計劃,MOXIE將至少再進行9次氧氣製取試驗。這些試(shì)驗可分為三個階段。第一階段:檢測和展現(xiàn)儀器功能;第二階段:在不同大氣條件下運(yùn)行儀(yí)器(qì),比如在不同日(rì)期和季(jì)節;第三階段:突破極限,嚐試新的操作模(mó)式,在三種乃至更多的(de)溫度下運行儀器,以(yǐ)作對照。對於人類登陸火星而言,氧氣是至關重(chóng)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(sì)名(míng)宇航員離開火星表麵大約需要7噸燃料和25噸氧氣(qì)。將25噸(dūn)氧氣從地球運(yùn)至火星是(shì)個巨大的(de)挑戰,因此得想辦法實現原位資源利用。MOXIE的技術將(jiāng)應用於火星大規模製取氧氣,未來將向(xiàng)火星運(yùn)送一台質量高達1噸的氧(yǎng)氣(qì)轉換器,這比直接從地球運輸(shū)氧氣到火星要經濟實用得多。相比之下,宇(yǔ)航員在火星上(shàng)呼吸所用的氧氣就顯得小巫(wū)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。