成功从CO2中别离氧气NASA要在火星上制作制氧工厂

发表时间: 2024-01-15 21:29:00 来源:新闻中心

  人类移居火星方针又跨进一大步。美国太空总局 (NASA) 2021年发射的意志号火星车上搭载一个设备,成功将火星淡薄的空气转化为氧气,通过十几次作业发生的氧气满意小狗呼吸10个小时,科学家下一步将是扩展为人类制作氧气和火箭燃料的技能,最终方针是在火星上建设制氧工厂。

  火星的大气95%由二氧化碳和3%的氮气组成,只要微量的氧气。NASA一直在测验本地资源运用的可能性,2021年让麻省理工学院规划的一台巨细如烤面包机的设备MOXIE,跟着意志号火星车前往火星,看看是否能制作氧气。

  该设备每次工作一小时,测次仪器是不是能够在整个火星年中的不同大气条件下工作,包含能够在夜间和白日气温改变超越100 ℃时发生氧气。二氧化碳包含一个碳原子和两个氧原子,MOXIE的作业原理是运用电化学进程别离出氧分子并排放一氧化碳作为废物,当气体流过仪器时,体系会剖析氧气的纯度和数量。因为制氧进程会耗费很多的电力,且需求在800度下的高温下作业,科学家运用金涂层和气凝胶等耐热资料来制作,避免热量发出并损坏设备。

  成果比研究人员预期的还要成功,曩昔2.5年里发生122克氧气,足以让一只小狗存活10个小时。据NASA称,在最大生产水平下每小时发生12克氧气,是预期的两倍,纯度为98%以上。证明设备的可行性之后,下一步方案是扩展规划,创立一个更大、更先进的体系,包含氧气发生器,以及液化和存储氧气的办法。

  最终方针是期望有一天能发生满意的氧气供人类呼吸,并为从火星回来的火箭供给燃料。研究人员估量,若方针是两年半后第一批人类上火星,为满意从火星回来地球时需求的火箭燃料,氧气生成速度有必要为每小时2至3公斤,而现在MOXIE的生成速度为每小时6至8克,所以未来需求的体系是一个比MOXIE大几百倍的体系,此外,发生的氧气有必要液化才干用作火箭推进剂,而当时版别的MOXIE没办法做到这一点。

  扩展规划进程中还有许多问题是需求处理,现在火星上的仪器作业一次只能一个小时,抱负的体系是能够在主动形式下接连生产25-30吨的氧气,体系有必要接连工作10,000小时,科学家还要调查仪器长时刻处在火星恶劣气候下是否会呈现老化和退化的情况。此外,氧气制作工厂需求耗费很多电力,科学家表明,NASA的Kilopower裂变反应堆可能是处理方案。制氧工厂还有必要高度牢靠且有自治才能,究竟火星气候均匀状况随时刻的改变很大,一个全尺度的MOXIE体系要接连工作,它必定要能主动调整以习惯火星大气的改变。



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