火星探索技术里程碑加一,MOXIE仪器首度在火星上

来源:分析测试技术与仪器 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-07-16
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摘要:日前,Giz微型直升机在火星表面成功进行了首次飞行,树立了人类航天技术的里程碑,但实际上,NASA为这次任务准备了不止一个实验。毅力号火星体上七大科学仪器之一的“火星氧气

日前,Giz微型直升机在火星表面成功进行了首次飞行,树立了人类航天技术的里程碑,但实际上,NASA为这次任务准备了不止一个实验。毅力号火星体上七大科学仪器之一的“火星氧气ISRU实验仪器(MOXIE)”,近日在火星上成功制氧,创造了历史性的成就,为未来当地燃料补给设备奠定了基石。

自从今年 2 月登陆火星的 Jezero 撞击坑以来,NASA 最新的火星探测器 Perseverance 已经传回了许多好消息。首先,原本锁定在火星机身上的Wit微型直升机成功分离,独自飞行。在火星寒冷的夜晚通过了一系列测试,并最终成功进行了首次飞行,毅力ISRU氧气ISRU实验器(MOXIE)现在已经成功地从火星稀薄的大气中产生了少量氧气。

二氧化碳约占火星大气中气体的 95%,而氧气仅含 0.13%。未来人类如果要在火星上执行任务,就必须尽可能地从火星大气中提取氧气,即使是返回的火箭燃料也是最好的。在当地,毕竟要从火星带回 4 名宇航员,需要准备 7 吨燃料和 25 吨氧化剂。与氢气和甲烷等燃料相比,氧气含量更高。从地球向火星输送大量氧气的成本太高。因此,美国宇航局最希望直接在火星上生产氧气,用于返程。

毅力科学仪器。 (来源:美国宇航局)

MOXIE 是一种用于探索二氧化碳转化技术的实验科学仪器。它和汽车电池差不多大小,每次实验会持续产生氧气约一个小时。如果它运行顺利,未来用于支持人类火星任务的制氧机一定比这台仪器大100倍。

制氧方法类似于水电解过程。 MOXIE从吸收二氧化碳开始,对二氧化碳进行压缩过滤,去除杂质,然后流过陶瓷表面,将其分离为氧气和一氧化碳,最后将一氧化碳排放回大气中。在MOXIE操作后,团队分析了仪器采集到的氧气的纯度。初步结果表明,获得的氧气几乎为100%纯氧,1小时内产生5.4g氧气;由于店员限制,最大产量为每小时12克左右,1小时。一棵大树的光合作用输出大致相同。

MOXIE 在第一次尝试中朝着正确的方向迈出了一步,让我们更接近殖民火星的愿景。科学家接下来要做的就是开发比 MOXIE 仪器大一百倍的设备,这可能需要核反应堆为其提供动力。

文章来源:《分析测试技术与仪器》 网址: http://www.fxcsjsyyq.cn/zonghexinwen/2021/0716/782.html



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