美國國家航空航天局（NASA）的火星氧氣原位資源利用實驗（MOXIE）于日前結束。MOXIE是一個微波爐大小的裝置，它在任務期間通過16次運行，總共制造出122克氧氣，相當于一只小狗在10小時內呼吸的氧氣。
NASA副局長潘·梅洛伊表示，MOXIE的表現表明從火星大氣層中提取氧氣是可行的。氧氣可供未來到達火星的宇航員呼吸，也可用作火箭推進劑。開發能夠讓人類利用月球和火星資源的技術，對于在月球建立長期居住基地、創造強勁的月球經濟，以及支持人類首次火星探測活動至關重要。
國際宇航聯合會空間運輸委員會副主席楊宇光對科技日報記者表示：“利用上述方法在火星大規模制造氧氣仍面臨不少困難。此外，人類要想在火星上生存，除氧氣外，還需要解決很多問題?！?/span>
制氧實驗 圓滿完成
MOXIE由美國麻省理工學院研制，2021年隨“毅力”號登陸火星。自那時起，MOXIE通過周期性轉換二氧化碳來產生氧氣，最高效時，MOXIE每小時能產生12克純度超過98%的氧氣，是NASA最初設置目標的兩倍。而且，在今年8月7日進行的最后一次運行中，MOXIE產生了9.8克氧氣，足夠一名宇航員呼吸3個小時。這些進展給科學家們帶來了希望：人類有朝一日或許可以在這個不適宜居住的星球上生存。
火星上二氧化碳含量豐富，占其稀薄大氣層的95%。MOXIE借助電化學過程，將吸收的二氧化碳氣體中的氧原子分離出來，并對其純度進行分析，然后將其安全地隔離在膠囊中，剩余部分則以一氧化碳的形式排放出去。
NASA空間技術任務局演示主管特魯迪·科特斯認為，通過在現實世界中證明像MOXIE這樣的技術，讓宇航員離在這顆紅色星球上生活這一目標又近了一步。
人類呼吸 火箭燃料
楊宇光說：“這樣的制氧系統用途廣泛，除供宇航員呼吸外，還可以作為火箭推進劑的來源，對未來的火星探索任務大有裨益?！?/span>
未來的宇航員可以依靠在火星表面找到的材料生存，而不是將大量氧氣從地球帶到火星。這一概念被稱為原位資源利用，目前也已經成為熱門研究領域。
MOXIE首席研究員、美國麻省理工學院的米歇爾·赫奇特表示，下一步，他們并不打算創建MOXIE 2.0，而是計劃制造一個全尺寸系統，包括一個像MOXIE這樣的氧氣生成器，以及液化和儲存氧氣的設施。
赫奇特也希望看到其他技術在火星上發揮作用。他表示，NASA必須決定哪些東西需要在火星上進行驗證，這個名單上有很多技術，但他很高興MOXIE是第一個。
規模生產 成本高昂
楊宇光指出：“MOXIE首次展示了有助人類在火星上生存和離開的技術，但在火星上大規模制氧仍面臨不少困難?！?/span>
他進一步解釋說，首先是環境適應性問題。火星的環境非常惡劣，溫度很低，平均溫度約為-62℃。其次，火星的大氣層非常稀薄，而火星沒有磁場的保護，因此火星表面所受輻射的劑量和強度非常高，可能會對設備的性能產生一定的影響。此外，火星距離地球非常遙遠，將物體送往火星極其困難，目前只有中國和美國成功完成，且成本非常高昂。如果想大規模生產氧氣，將相關設施送往火星需要付出極大的代價。除非人類擁有能夠低成本向火星運送物資的技術，否則，在火星上大規模制造氧氣目前來講還只是“海市蜃樓”。
盡管能在火星制造出可供人呼吸的氧氣，但人類想要在火星上生存，仍要應對很多挑戰。美國趣味科學網站稍早時間報道中指出，除了上述提到的火星非常寒冷，火星上的氣壓非常低，也會給在其上生活的人帶來極大的健康威脅。而且，人類還需要考慮前往火星旅行所導致的骨骼密度極端損失的問題。
“人類在火星上生存面臨的問題很多，尤其是火星沒有一個全球性的保護性的磁場，各種輻射可以直達火星表面，給人類健康帶來極端不利的影響?！睏钣罟鈴娬{。
“人類登陸火星，對火星開展深入研究，可以更好地了解太陽系的歷史和地球未來的命運。同時，人類也可以利用火星上的各種物資資源，進一步向太陽系深處進發。”楊宇光表示，“火星制氧實驗的成功讓人類朝著這個方向邁出了堅實的一步?！?/span>
