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在火星上制造氧气或成现实

来源:科技日报2019-05-31 10:40

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  科技日报北京5月29日电 (记者刘霞)据美国太空网28日报道,美国科学家通过研究彗星如何产生氧分子,设计出了一个反应器,在其中,他们用二氧化碳(CO2)撞击金箔,获得了氧气。他们表示,新技术有望助力未来载人火星探索。

  火星距离地球非常遥远,所以能在火星上制造氧气可节省大量金钱和精力。

  由加州理工学院前博士后姚云喜(音译)和化学工程教授康斯坦丁诺斯·基亚斯领导的研究小组发现,彗星的分子氧也可以通过CO2(含有一个碳原子和两个氧原子)反应产生。他们因此设计了一个实验,将CO2撞击到金箔的惰性表面,金箔不能被氧化,也不应该产生分子氧,所以氧气可以持续从金表面释放出来。这意味着两个氧原子都来自同一个CO2分子,它们能有效地以一种不同寻常的方式分裂。

  基亚斯团队设计用来进行反应的装置就像粒子加速器,通过让CO2分子带电,然后用电场加速它们,使其产生氧分子。基亚斯表示,反应也可能以较慢的速度进行,这或许也能解释为什么火星大气中有一些氧气漂浮的原因。

  科学家之前认为,火星大气中稀薄的氧气可能是太阳紫外线照射火星空气内的CO2分子后产生的。但基亚斯认为,当大气中被加速到高速的尘埃颗粒撞击CO2分子时,也会产生火星氧气。

  基亚斯使用的反应器效率非常低,每100个CO2分子仅产生一到两个氧分子。不过他表示,反应堆会进一步完善,为火星上的宇航员制造可呼吸的空气。在地球上,这个反应堆也可能有助于将大气中的CO2转化为氧气。

  此外,美国国家航空航天局(NASA)即将在火星上进行氧气生成技术的测试。名为“火星氧气原位资源利用实验”(MOXIE)的演示平台将随“火星2020”探测器于明年夏天发射,并于2021年2月降落火星。MOXIE将采用电化学方法,分解大气中的CO2,NASA希望厘清这一方法是否可扩大规模,以支持未来可能在火星上生活的人们。

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