科学家说他们想出了一种在火星上制造氧气的潜在方法

2020-12-09 12:16:34

(CNN)在一项可能需要五年完成的高风险任务中,NASA希望在2030年代将宇航员降落在火星上。

目前,在航天器上运输足够的氧气和燃料以维持任务在该时间长度附近的任何位置都是不可行的。

NASA计划解决此问题的方式是通过部署MOXIE或火星氧气原位资源利用实验。该系统正在7月份启动的火星毅力漫游车的测试阶段。该设备将转换构成红色星球中96%气体的二氧化碳。大气变成氧气。

在火星上,氧气仅占大气层的0.13%,而地球大气层仅为21%。

圣路易斯华盛顿大学的科学家现在说,他们可能想出了另一种可以补充MOXIE的技术。

MOXIE系统本质上像树一样产生氧气-用泵吸入火星空气并使用电化学过程从每个二氧化碳或CO2分子中分离出两个氧原子。

维杰·拉玛尼(Vijay Ramani)和他的同事提出的实验技术使用了一种完全不同的资源-火星表面下的湖泊中的咸水。

华盛顿大学能源,环境与化学工程系的杰出教授拉马尼(Ramani)及其同事的这项研究于上周发表在《 PNAS》杂志上。

已知存在于火星上的大多数水都是冰-在极点和地球的中纬度都是如此。但是,两年前,科学家发现火星表面下的盐湖看上去像个咸水湖。南部冰盖。最近的研究还发现了该湖的其他证据,并揭示了附近一些较小的咸水池。

"盐水的存在是偶然的,因为它降低了水的凝固点。您将咸的微咸水拿去电解。我们的过程取水并将其分解为氢和氧,"拉玛尼说。

不过,NASA MOXIE首席研究员,麻省理工学院干草堆研究管理副主任Michael Hecht表示,新论文中提出的方法假设这些盐水在火星上很容易获得。天文台。

尚无任何实质性证据表明大量的盐水沉积,虽然可能有一些冷冻形式的沉积物,但我绝对不希望将其以液体形式发现,"赫希特通过电子邮件说。 "作者所忽略的是,尽管熔点可能为-70°C,但火星上的冰点也约为-70°C,因此,如果确实存在这些液态盐水,它们最终只会蒸发掉(更准确地说是升华)。 "

赫希特说,有一天,电解水对火星上的燃料生产很重要,但不一定符合本文概述的方式。

"常规冰...在火星上非常丰富,不难发现。也没有任何理由不将冰融化以得到水,然后可以将其与CO2共同电解以最终产生氧气和甲烷作为燃料,"他通过电子邮件说。

拉玛尼将他们的研究项目描述为“最初的尝试”。 -他的团队专门研究海水电解。

"我们发现了有关火星上咸水沉积的这些报道,我们说为什么不这样做,"他说。

"我们AREN'通过NASA或任何空间相关的程序,但我们希望资助t是,如果我们得到足够的牵引力这项工作,那么在未来,我们希望提出这样的一种补充MOXIE和其他系统。"

"我们希望在未来的10、15年内,我们可以改进我们的系统,使其具有竞争力。

NASA的MOXIE团队将研究小型,烤面包机大小的型号如何在恒心漫游者上运行,并吸取经验教训,以开发更大,功能更强大的载人任务系统。

该实验将帮助研究人员了解许多环境因素,包括沙尘暴,风沙,二氧化碳的温度如何影响MOXIE。科学家们还需要知道辐射如何影响其软件。

火星上的一个完整的MOXIE系统可能比家用火炉大一点,重约2200磅(1000公斤),几乎是恒心本身的重量。美国宇航局表示,正在努力为不久的将来开发一种原型。

赫希特说,美国宇航局的重点仍将放在从火星上提取氧气。 大气层。 他说,尽管冰将来可能有用,但应将其视为一种矿物,使用前必须对其进行勘探,提取和精制。 此外,他还补充说,火星上的冰主要发现于高纬度地区,而这并不是NASA计划降落人类的地方。 相比之下,从空气中提取氧气很容易,因为它无处不在,您不必去挖掘任何东西,这就是我们为什么要首先这样做的原因。 "