目前，美国宇航局的“恒心”火星探测器已经取得了重大突破。 流动站上的烤箱大小的实验仪器“火星氧气现场资源利用实验（MOXIE）”可以生产“火星氧气”。将火星稀薄的富含二氧化碳的大气转化为氧气，尽管当前MOXIE的第一批氧气产量非常有限-约5克，相当于宇航员可以呼吸的氧气10分钟，但专家预测MOXIE可以达到10克每小时的氧气量。 屈服。
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恒心漫游者于4月20日首次产生氧气，这是漫游者于2月18日登陆火星以来的第60个火星日。尽管这项技术演示刚刚开始，但它具有深远的意义，并将为科幻小说的研究奠定基础。变成科学事实。 这意味着可以隔离氧气并将其存储在火星上，为火箭提供动力，并使宇航员顺利离开火星表面。 更重要的是，该设备可以为宇航员提供可呼吸的富氧空气。
NASA喷气推进实验室的技术人员将火星氧气现场资源利用实验（MOXIE）仪器放入了恒心漫游车的腹部。
美国宇航局航天技术任务局（STMD）副主任吉姆·路透（Jim Reuter）表示，这是在火星上将二氧化碳转化为氧气的关键环节中的第一步。 MOXIE实验中还有更多工作要做。 一个有前途的技术演示，因为我们正在朝着将来有一天在火星上见到人类的目标迈出巨大的步伐！ 氧气不仅可以为人类提供正常的呼吸，火箭推进剂还主要依靠氧气，未来的太空探索者可以依靠火星上的氧气作为火箭推进剂顺利回家。
MOXIE实验和麻省理工学院海斯克天文台的首席研究员迈克尔·赫希特（Michael Hecht）说：“对于火箭或宇航员来说，氧气是太空探索的关键部分。”
设备预热2小时后，MOXIE开始以每小时6克的速度产生氧气。 为了评估仪器的生产状态，在操作过程中将其减少了两次（标记为“当前扫描”）。 运行1小时后，产生的氧气总量约为5.4克，足以将宇航员的正常呼吸维持约10分钟。
为了点燃火箭燃料，火箭必须使用自身的重量来计算作为推进剂需要多少氧气。 在未来的太空任务中，四名宇航员将需要约7吨火箭燃料和25吨氧气离开火星表面。 相比之下，在火星表面生活和工作的宇航员只需要很少的氧气。 赫希特说：“在火星表面生活和工作的宇航员可能消耗1吨氧气。”
但是，将25吨氧气从地球运输到火星，而从地球运输1吨大型氧气转化器将是一项艰巨的任务，这是未来一种更大，更强大的新型MOXIE衍生产品。 将更经济，更实际地生产25吨的“火星氧气”。
据报道，火星大气中96％是二氧化碳。 MOXIE的工作原理是将氧原子与二氧化碳分子分开。 二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成。 提取氧气的过程将产生一氧化碳作为副产物。 将被排入火星大气层。
说明MOXIE的内部结构组件。 MOXIE的工作原理是将氧原子与二氧化碳分子分开。 二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成。 在提取氧气的过程中，会产生一氧化碳作为副产物，并将其排放到火星大气中。
据报道，氧气转化过程需要很高的热量，MOXIE实验需要达到约800摄氏度。 为了适应这种情况，MOXIE实验部件由耐热材料制成，包括：可加热或冷却的3D打印镍合金零件经过零件的气体，以及有助于保持热量的轻质气凝胶。 “恒心”漫游车的外部有一层金色的薄涂层，可以反射红外热，以防止其向外辐射并可能损坏漫游车的其他部分。
在第一个氧气提取操作中，MOXIE的氧气输出非常有限，仅产生约5克氧气，相当于10分钟内宇航员可呼吸的氧气量，并且预计该设备每生产一分钟可产生10克氧气正常运行中的小时。 预计下一个火星年（相当于地球上的两年），恒心漫游者将再生产9次。
MOXIE制氧过程分为三个阶段。 第一阶段将检查并描述仪器的功能，第二阶段将在不同的大气条件（例如，不同的时间和季节）下操作仪器。 第三阶段将进行一些“极端挑战”，例如：尝试一种新的运行模式，或者比较在三个或三个以上不同温度下的运行。
美国宇航局太空技术任务委员会技术示范主任Trudy Cortes说，MOXIE不仅是第一个在地球外行星上产生氧气的仪器，而且还是第一个帮助人类在未来任务中实现“地球生存”的仪器。 这项技术将利用另一个星球的环境要素。 此过程也称为原地资源利用。 将来，我们可以将火星表面的风化层和大气层转化为火箭推进剂和人类可呼吸的空气。 ，或者氧气和氢气结合形成饮用水。 （叶庆成）