美国宇航局的坚持不懈火星火车站从红色行星中提取首先氧气

2021-04-24 00:56:21

通过将二氧化碳转化为氧气来实现的Moxie仪器的里程碑,指出了对红星的未来人类勘探的方式。

仍然是持久性的“第一款”名单,NASA在火星曲面上最新的六轮机器人,包括将一些红色的星球薄,富含二氧化碳的大气层转化为氧气。烤面包机尺寸,实验仪器仍然是持久性的,称为火星氧气原位资源利用实验(Moxie)完成了这项任务。该试验于4月20日,第60届火星日或溶胶,自特派团于2月18日登陆。

虽然技术示范刚刚开始,但它可以为科幻小说铺平道路,成为科学事实 - 在火星上隔离和储存氧气,以帮助电力火箭可以从地球表面上升空宇航员。这些设备也可能有一天为宇航员本身提供透气空气。 Moxie是一个探索技术调查 - Mars环境动态分析仪(Meda)气象站,由美国宇航局的太空技术使命(STMD)和人力勘探和运营使命董事会赞助。

“这是将二氧化碳转换为火星的氧气的重要第一步,”Jim Reuter,助理管理员STMD表示。 “Moxie有更多的工作要做,但是这项技术示范的结果充满了承诺,因为我们走向我们有一天在火星上看到人类的目标。氧气不仅仅是我们呼吸的东西。火箭推进剂取决于氧气,未来的探险者将依靠在火星上生产推进剂来追随旅行回家。“

对于火箭或宇航员来说,氧气是关键,Mickie的首席调查师Michael Hecht表示,Missachusetts Tearchtinations的Haystack天文台。

为了燃烧其燃料,火箭必须重量更加氧气。在未来的任务上获得四个宇航员,将需要大约15,000磅(7公吨)的火箭燃料和55,000磅(25公吨)的氧气。相比之下,宇航员的生活和在火星上工作需要较少的氧气来呼吸。 “花在地面一年的宇航员将在他们之间使用一个公吨,”Hecht说。

从地球到火星的25公吨氧气将是一个艰巨的任务。运输一吨氧气转换器 - 可以产生那些25吨的Moxie更大,更强大的后裔 - 将是更经济和实用的。

火星的大气是96%二氧化碳。 Moxie通过将氧原子与二氧化碳分子分离,其由一个碳原子和两个氧原子组成。废品一氧化碳,被排放到火星大气中。

转化过程需要高水平的热量以达到约1,470华氏度(800摄氏度)的温度。为了适应这一点,Moxie单元采用耐热材料制成。这些包括3D印刷的镍合金零件,其热量和冷却流过它的气体,以及有助于保持在热量的轻质气体。 Moxie外面的薄金涂层反射红外线热量,使其远离向外辐射并潜在地损坏其他部分的毅力。

在第一次操作中,Moxie的氧气产量非常适度 - 约5克,相当于宇航员的透气氧气的约10分钟。 Moxie设计用于每小时产生高达10克氧气。

该技术示范旨在确保仪器在地球上发射幸存下来,通过深层空间,近七个月的旅程,以及2月18日矛盾的矛盾。预计在一个过程中预计Moxie将在至少九次提取氧气至少9次火星年(地球上近两年)。

这些氧气生产运行将有三个阶段。第一阶段将检查和表征仪器的功能,而第二阶段将在不同的大气条件下运行仪器,例如不同的一天和季节。在第三阶段,Hecht说:“我们将推动信封” - 尝试新的操作模式,或引入“新皱纹”,例如我们在三个或更多不同温度下比较操作的运行。“

“Moxie不仅仅是第一个在另一个世界上生产氧气的乐器,”STMD技术演示总监Trudy Kortes说。这是它的第一项技术,它将有助于未来的任务“生活在土地上,”使用另一个世界环境的元素,也称为原位资源利用。

“它采取了regoolith,你在地上找到的物质,并将其穿过加工厂,使其变成大结构,或取二氧化碳 - 大气的大部分 - 并将其转化为氧气,”她说。 “这一过程使我们能够将这些丰富的材料转化为可用的东西:推进剂,透气空气,或与氢气相结合。”

坚持不懈的火星使命的一个关键目标是天体学,包括寻找古代微生物生活的迹象。流浪者将表征全球的地质地质和过去的气候,为红色星球进行人体探索,并成为收集和缓存火星岩石和极岩(破碎的岩石和灰尘)的首次任务。

随后的美国宇航局任务与ESA(欧洲航天局)合作,将派遣航天器到火星,以从表面上收集这些密封的样品,并将其返回地球以进行深入分析。

火星2020坚持不懈的使命是美国宇航局月球到火星勘探方法的一部分,其中包括艾蒿代表月球,这将有助于为人力勘探做好准备红星球。

美国宇航局在南加利福尼亚州的喷气式推进实验室,由加州帕萨迪纳,加利福尼亚州的Caltech管理NASA,建造并管理恒定流动站的操作。

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