2030年宇航员登陆火星，如何在火星上制造氧气？

　　麻省理工学院研制的氧气发生器，利用火星大气层氧气生产宇航员可以呼吸100分钟，在火星上成功实验... 葡萄牙也‬有的类似研究
　　美国国家航空和航天局（NASA）计划于2030年载人登陆火星，确保了在火星上全年产生氧气的技术，无论白天还是黑夜，无论季节如何变化，火星的大气密度仅为地球的百分之一。 麻省理工学院（MIT）的研究人员将＂MOXIE＂氧气发生器带到火星上，并进行了一年的实验。研究人员通过国际学术期刊《科学先进》发现，从2021年4月到年底，MOXIE在白天、黑夜和不同季节进行了7次实验，平均每小时产生5.4克氧气。MOXIE在这次实验中产生的氧气总量为49.9克，宇航员可以呼吸约100分钟。 氧气的纯度也很高。 MOXIE号载着机器人探测车＂帕萨维亚兰斯＂号于去年2月抵达火星。研究小组成员杰弗里·霍夫曼教授说：＂这项研究是第一个将其他行星表面资源转化为对人类有用的资源的实证案例。
　　安装MOXIE在解析器兰斯 与木材光合作用方法相似 汽车电池尺寸的MOXIE产生氧气的方式与木材的光合作用方法相似，因为它用二氧化碳产生氧气。这个过程从吸收火星大气中的二氧化碳开始。 二氧化碳是火星上一种普通物质，占火星大气层96%。 MOXIE吸收二氧化碳，首先通过过滤装置过滤二氧化碳以外的杂质。 此外，通过加压和800度加热过程，将二氧化碳从固体氧化物电解槽（SOXE）分离成氧离子和一氧化碳。 然后，氧离子相互结合，成为氧分子，一氧化碳被排出。研究人员说，＂火星大气的变化比地球大，空气密度的变化幅度是地球的两倍，温度变化幅度达到100度，＂他说，＂通过这次实验，MOXIE显示，它可以在任何一天中的任何时间产生氧气。含有镍合金的强耐热材料反射来自太阳的红外热，使镀金等即使在剧烈的温度变化中也能保持恒定的性能。 研究人员说，＂我们尚未证明的唯一情况是在黎明时分，在灰尘肆虐的情况下，性能。MOXIE迄今进行的实验相当于火星的春季和夏季。 研究人员将继续测试，并专注于证明整个季节（包括秋季和冬季）都可能产生氧气。此外，我们计划在未来的实验中仔细研究氧气发生器的磨损问题。 这是因为氧气发生器必须持续运行数百天，才能在火星探测中使用真正的氧气发生器。
　　火星一年大气密度变化幅度
　　大幅降低火星探测成本
　　在火星上制造和使用氧气的想法，实际上是因为需要为从火星返回地球的升舱提供火箭推进剂，而不是宇航员的呼吸。
　　氧气占上升船舶质量的78%。 因此，如果能从火星上获取氧气，就不必敢于从地球上获取氧气，从而大大降低了火星探测成本。
　　研究人员解释说，如果氧气发生器能够每小时产生2至3公斤的氧气，那么它就能产生足够的氧气，以发射升船，直到下一次火星之旅。 以地球和火星的公转周期为基调的火星旅行的适当周期为26个月。
　　与此同时，葡萄牙里斯本大学的研究人员在《应用物理杂志》上报告说，他们发明了一种无需加热和加压设备即可利用等离子体状态下的二氧化碳生产氧气的装置。
　　研究人员说，在一个再现火星环境的实验室里，一个重6公斤的等离子体反应器每小时产生14克氧气。 研究人员发现，这重17.7公斤，比每小时产生10克氧气的MOXIE更有效。