在火星上製造氧氣或成現實
據美國太空網28日報導,美國科學家通過研究彗星如何產生氧分子,設計出了一個反應器,在其中,他們用二氧化碳(CO2)撞擊金箔,獲得了氧氣。他們表示,新技術有望助力未來載人火星探索。
火星距離地球非常遙遠,所以能在火星上製造氧氣可節省大量金錢和精力。
由加州理工學院前博士後姚云喜(音譯)和化學工程教授康斯坦丁諾斯⋅基亞斯領導的研究小組發現,彗星的分子氧也可以通過CO2(含有一個碳原子和兩個氧原子)反應產生。他們因此設計了一個實驗,將CO2撞擊到金箔的惰性表面,金箔不能被氧化,也不應該產生分子氧,所以氧氣可以持續從金表面釋放出來。這意味著兩個氧原子都來自同一個CO2分子,它們能有效地以一種不同尋常的方式分裂。
基亞斯團隊設計用來進行反應的裝置就像粒子加速器,通過讓CO2分子帶電,然後用電場加速它們,使其產生氧分子。基亞斯表示,反應也可能以較慢的速度進行,這或許也能解釋為什麼火星大氣中有一些氧氣漂浮的原因。
科學家之前認為,火星大氣中稀薄的氧氣可能是太陽紫外線照射火星空氣內的CO2分子後產生的。但基亞斯認為,當大氣中被加速到高速的塵埃顆粒撞擊CO2分子時,也會產生火星氧氣。
基亞斯使用的反應器效率非常低,每100個CO2分子僅產生一到兩個氧分子。不過他表示,反應堆會進一步完善,為火星上的宇航員製造可呼吸的空氣。在地球上,這個反應堆也可能有助於將大氣中的CO2轉化為氧氣。
此外,美國國家航空航天局(NASA)即將在火星上進行氧氣生成技術的測試。名為“火星氧氣原位資源利用實驗”(MOXIE)的演示平台將隨“火星2020”探測器於明年夏天發射,並於2021年2月降落火星。MOXIE將採用電化學方法,分解大氣中的CO2,NASA希望釐清這一方法是否可擴大規模,以支持未來可能在火星上生活的人們。