史上首次 科学家在火星制造了氧气 改造火星有希望了

随着地球资源的有限和人口不断增长，人类移民外太空成为不可避免的阶段。然而，由于科技水平的限制以及恒星之间的巨大距离，目前人类移民的重点只能放在太阳系内。在整个太阳系中，火星是唯一符合人类生存基本条件的行星。然而，火星大气主要由二氧化碳和氮组成，缺乏足够的氧气来支持人类在地表的活动，这成为火星移民的最大难题。

人类作为高等智慧生命，总会创造条件来克服困难。最近，麻省理工学院宣布，他们领导的团队成功在火星上进行了氧气原位资源利用实验（MOXIE），每小时能制造出6克氧气，相当于地球上一颗普通树的产氧水平。这项成果为火星移民带来了新的希望，并已在《科学进展》杂志上发表。

MOXIE是一个安装在毅力号火星探测器上的设备，它利用火星大气中的二氧化碳制造氧气。在这个过程中，MOXIE不需要额外的投入，并且可以在极端温度和沙尘暴等恶劣条件下持续生产高纯度的氧气。这项实验的成功为人类移民火星打开了新的可能性。

然而，MOXIE只有饭盒大小，如果能够制造出更大的MOXIE，是否能够轻松改造火星大气呢？毅力号火星车于2020年7月30日从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空，七个月后成功降落在火星的杰泽罗陨石坑内。其任务之一就是寻找火星上过去存在的生命，并进行一些科学实验为未来移民火星做准备。MOXIE就是其中之一，它是一个边长仅有30厘米的小型仪器，负责制造氧气。

MOXIE的工作原理是从火星大气中收集丰富的二氧化碳并将其转化为氧气。首先，它通过泵和压缩机从大气中吸入火星空气，其中大约95%是二氧化碳。然后，空气经过过滤去除污染物，被压缩并通过加热器升温到800℃，然后进入固体氧化物电解槽。通过在电化学电池的两个极性相反的电极之间注入电流，二氧化碳分解为一个碳原子和一个氧原子，一氧化碳被排放出去，剩下的氧原子重新组合形成氧气分子。

自从毅力号着陆以来，MOXIE在一个火星年中共启动了七次，面对火星大气的变化，它可以在不同的条件下顺利进行氧气的生产。研究团队正在寻找一种更大的装置，并计划在人类登陆火星任务之前将其送上火星。目前的MOXIE每次启动之前需要预热几个小时，每次运行只能持续一到两小时。但科学家们相信，随着技术的进步和设计的优化，未来的MOXIE可以实现更高效的氧气制造，并为火星上的人类定居提供足够的氧气供应。

MOXIE的成功意味着人类在火星上进行氧气原位资源利用是可行的，这对于火星移民来说具有重大意义。火星表面的氧气供应将为火星殖民地提供呼吸、生活和工作所需的氧气。此外，氧气也可以用于火箭燃料的制造，从而为火星上的探索和未来的太空飞行提供动力。MOXIE的技术也可以为其他行星和卫星的资源利用提供借鉴和启发。

MOXIE只是人类移民火星的众多挑战之一。火星上的其他问题，如重力、辐射、水资源和食物供应等，仍然需要解决。此外，火星的大气环境和地质条件也需要进一步研究和了解。但MOXIE的成功证明了人类在火星上进行原位资源利用的可行性，为未来的火星移民提供了新的希望和方向。随着技术的不断进步和人类对太空的探索，我们有理由相信，人类将能够克服这些挑战，实现在火星上建立永久定居点的目标，开启太空时代的新篇章。