一個國際研究小組已經設計出一種基於等離子體的方法來生產和分離火星環境中的氧氣。這是美國宇航局的“火星氧原位資源利用實驗”（MOXIE）的一個補充方法，它可能提供每公斤送往太空的儀器的高分子生產率。

這樣一個系統可以在開發火星上的生命支持系統中發揮重要作用。它還可以生產加工燃料、建築材料和肥料所需的原料和基礎化學品。

在AIP出版的《應用物理學雜誌》上，研究人員提出了一種利用和加工當地資源在火星上生成產品的方法。因為火星大氣層主要是由二氧化碳形成的，可以通過分解產生氧氣，而且其壓力有利於等離子體的點燃，所以紅色星球上的自然條件幾乎是等離子體就地利用資源的理想條件。該團隊包括來自里斯本大學、麻省理工學院、索邦大學、埃因霍芬理工大學和荷蘭基礎能源研究所的科學家們。

研究人員指出，在火星上生產氧氣的有兩大障礙。“首先，分解二氧化碳分子以提取氧氣。這是一個非常難以分解的分子，”研究作者、里斯本大學的Vasco Guerra說。“其次，將產生的氧氣從還包含例如二氧化碳和一氧化碳的氣體混合物中分離出來。我們正在以一種整體的方式研究這兩個步驟，以同時解決這兩個挑戰。這就是等離子體可以提供幫助的地方。”

等離子體是物質的第四種自然狀態，包含自由帶電粒子，如電子和離子。電子很輕，很容易被電場加速到非常高的能量。

Guerra說：“當子彈般的電子與二氧化碳分子碰撞時，它們可以直接分解它，或者轉移能量使其振動。這種能量在很大程度上可以被引導到二氧化碳的分解中。與我們在法國和荷蘭的同事一起，我們通過實驗證明了這些理論的正確性。此外，等離子體中產生的熱量也有利於氧氣的分離。”

氧氣是創造一個可呼吸環境的關鍵，它也是為未來火星農業生產燃料和肥料的起點。就地生產燃料將是未來任務的需要。所有這些對於未來人類在火星上的定居都是至關重要的。通過分解二氧化碳分子來生產綠色燃料和回收化學品，等離子體技術也可能有助於解決地球上的氣候變化。