成功从CO2中分离氧气,NASA要在火星上建造制氧工厂

2023年10月03日 15:59

美国太空总署2021年发射的毅力号火星车有搭载一个装置,成功将火星稀薄的空气转为氧气,经过十几次运转产生的氧气够小狗呼吸 10小时。科学家下一步是扩大成制造氧气和火箭燃料的技术,最终目标是火星建设制氧工厂。
该设备每次运作 1小时,测试仪器是否可在整个火星年不同大气条件下运作,包括夜间和白天温度变化超过 100℃ 时产生氧气。二氧化碳为一个碳原子和两个氧原子,原理是利用电化学过程分离出氧分子并排放一氧化碳废物,当气体流过仪器时,系统会分析氧气纯度和数量。由於制氧过程会消耗大量电力,且需要 800℃ 高温运转,科学家使用金涂层和气凝胶等耐热材料制造,防止热量散发并破坏设备。
结果比研究人员预期成功,2.5 年内产生 122公克氧气,足够让一只小狗活十小时。NASA称,最大生产程度每小时可产生12公克氧气,是预估两倍,纯度 98% 以上。证明设备可行性後,下步计划是扩大规模,建立更大更先进系统,包括氧气产生器,以及液化和储存氧气的方法。
NASA 最终目标是有一天产生足够氧气供人类呼吸,并为火星返回的火箭提供燃料。研究人员估计,若目标是两年半後第一批人类上火星,为了满足从火星返回地球时需要的火箭燃料, 扩大规模过程还有许多问题待解决,现在仪器一次只能运转 1 小时,理想系统是自动模式连续生产25到30吨氧气,连续运作1万小时。

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