一个名为“MOXIE”的探测器成功地从火星大气中提取了氧气。这项技术演示是人类有朝一日可以在火星上生活(和呼吸)的第一步。

围绕二氧化碳崩溃的成就中心 - 火星上的一个丰富的分子 - 进入CO2的组分部件:氧气。

在这个4月20日晚上的第一次操作,火星氧气原位资源利用实验,或moxie.,仅在6克氧气下生产 - 大约十分钟的宇航员呼吸时间 - 来自地球的大气,这是95%二氧化碳。

Moxie设计用于每小时产生高达10克氧气。

“花了一年的宇航员,可能会在他们之间使用一个公吨来呼吸”Moxie的主要调查员和MIT研究员Michael Hecht

然而,与美国航空航天局的25公吨需要的25公吨吨相比,舞曲的含量与美国航空航天队在留下的时间达到了红色星球时,苍白的速度相比,当他们的逗留结束时,加入了Hecht。

勇气是如何工作的

金色,箱形仪器,足够小以便在恒定流动站内部安装,进行过程呼叫固体氧化物电解。通过电解,Moxie将氧原子从CO中带走2将一氧化碳的废料释放到火星的大气中。

co.2采集和压缩(CAC)系统的过滤器从流动站外面拉动火星氛围。CAC还对CO加压2气体,〜1气氛,或每平方英寸的压力为5至10磅。

然后将加压空气送入固体氧化物电解槽(SOXE)。电解槽电化学分裂在阴极处的空气以产生纯O2在阳极处,相当于以反向运行燃料电池的过程。

转换过程需要高温 - 特别是1,470华氏度(800摄氏度)。这意味着Moxie必须处理热量。

系统的热隔离系统预热进来的气体,冷却出去的气体。

Moxie采用3D印刷镍合金零件,可管理气体的极端温度。此外,Moxie的薄金涂层反映了避免悬臂漫游者的红外热量。

该技术还分析了o2排气和陪伴2/CO排气流,以验证生产率和纯度。通过薄膜的带电离子产生的电流与电源提供的电子电流正好相等或相反。测量电流可以精确地测定氧气的产生速率。

Moxie于2月18日成功地触及了毅力。最后一周的示范履行了NASA的目标,确认仪器在距离地球的七个月之旅中幸存下来。

该仪器预计将在未来两年内或一年的一年内收入至少9次氧气。

包括麻省理工学院(MIT)的赫克特在内的团队表示,MOXIE的首次运行让我们离人类登上火星的可能性更近了一步金宝搏官网通过电子邮件。

在下面的问答,Hecht在任何人对火星深呼吸时需要发生的事情。

金宝搏官网你很快就会想到“在火星上生活”,莫西地在那个愿景中发挥着什么作用?

迈克尔赫赫特: 很难说。在悲观方面,美国宇航局一直在长期以来一直在15年内举行人类使命的人类使命的前景,自20世纪90年代以来,我的个人经验,可能一直回到了冯布劳恩时代。但我认为,最后的前景是真实的,艾灸的投资就是证据。也许它不会在15年内很快,但即使在68岁时,我也希望我能看到它。虽然我们可能会在不使用本机资源的情况下将其移开,但它将是一个非常剥离的使命。所以我非常相信“生活离开土地”将甚至是第一个人类使命携手共进。

Moxie组件,包括Soxe和Drococooler
MOXIE的组成部分(图片来源:美国宇航局)

金宝搏官网:你能在4月20日和你的反应中通过测试吗?

迈克尔赫赫特:就像我们在火星上所做的一切,我们一直在培训和练习和练习和排练和测试并模拟很长一段时间。自2月18日登陆以来,我们已经测试了每一个Moxie功能和子系统,除了将它放在一起制作氧气,所以我们非常有信心,但仍然焦虑。

大型揭露应该是周二晚上9:36的东部时间,大概是我们50人或更多的人,从运营团队到坚持不懈的管理,对项目的朋友和校友,几乎集群围绕着一个勇敢的研究生,Maya Nasr,它的工作是在收到数据时解开数据并通过地块和结果行走我们。

9:36来了,然后上午10:00,然后是10:30,仍然没有数据。

有疯狂的电话一直呼唤项目经理试图弄清楚发生了什么,但我们都有,但在夜晚放弃了,没有警告,它开始在11:00左右开始流动。一个绘图后,另一个绘图显示性能如此完美,很难从模拟中讲述数据。我们感觉如何?嗯,我们可能一直在火星上制作氧气,但它觉得我们都在地球上拍了它!

金宝搏官网:关于实用性的一些问题:您是否设想在一件中发送单吨版本?创造大量的氧气有多大?

迈克尔赫赫特:大多数用于将MARS的大多数架构都在船员实际启动之前18-20个月内预先部署所有必需品。1吨Moxie将是其中的一部分,但真正关键的作品将是25-30千瓦的电力系统,将为Moxie提供动力,并且当宇航员到达时,生命支持系统。

其他关键部件将是栖息地、启动宇航员回家之旅的上升飞行器(带一个空氧气罐),以及让他们四处旅行的飞行器。MOXIE的主要工作将是为上升火箭填满氧气罐,但其中一些氧气也将用于补充机组人员的补给。

经过2小时的预热时,Moxie以每小时6克的速度开始生产氧气。运行期间的速率减少了两次(标记为“当前扫描”),以评估仪器的状态。经过一小时的操作,所产生的总氧约约5.4克,足以保持宇航员健康约10分钟的正常活动。(图片信用:麻省理工学院干草堆天文台)

金宝搏官网:你如何加热这个尺寸的东西到800摄氏度?您如何设想储存大量氧气?这项技术是否有曾经在地球上的任何地方进行过尝试?

迈克尔赫赫特:加热实际上是大量的东西更容易:你只是把整个东西放在烤箱里并均匀加热。系统这尺寸已经建立在地球上,事实上,Bloom Energy操作大型固体氧化物燃料电池厂在Caltech,在比Moxie更高的温度下运行。固体氧化物燃料电池和电解系统是非常相似的技术。

金宝搏官网:产地来源证2在大气中被自然过程所取代?如何处理一氧化碳的排放?这会对火星大气产生什么影响?

迈克尔赫赫特:我们一直在地球上生产一氧化碳 - 诀窍是不要让它在地下积累!它最终将恢复到二氧化碳上,对大气没有影响。但甚至比在火星上释放它即可将其存储为燃料。对于火箭来说,这对足够燃料并不是一个很好的燃料,但表面车辆甚至是“跳跃者”就会很好,这将跳跃在火箭喷射器上长距离。

金宝搏官网:可以使用氧气可以作为氧气来源吗?Moxie旨在处理从糖石和大气层的氧气检索吗?

迈克尔赫赫特:在月球上,在没有气氛的情况下,概述是一种可能的氧气来源。萃取仍然可以是电化学的,但它将涉及熔化岩石。Mars提供更简单的选择。例如,有足够的水储存在极氧化性(通常百分比)中,可以通过加热,收集和通过电解分离成氢和氧气来提取它。或者可以从北极纬度的永久冻土中检索冰。和高氯酸盐,clo4.弥补了近1%的土壤也可能是能量和氧气的来源。

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