解释：美国宇航局的毅力任务是如何在火星上产生氧气的？
在火星上，二氧化碳占地球大气层气体的约 96%。氧气只有 0.13%，而地球大气中的氧气含量为 21%。就像地球上的一棵树，MOXIE 吸入二氧化碳并呼出氧气。
今年 2 月 18 日，美国宇航局的毅力漫游者成功登陆火星表面。 （图片来源：美国宇航局通过美联社） 自从二月份到达火星表面以来，美国宇航局的毅力任务已经赢得了人们的钦佩，因为它实现了只有在科幻小说中才有可能实现的壮举，例如在那里驾驶直升机，这周它做到了。开创性的火星漫游者现在又在它的帽子上加了一根羽毛。
美国航天局周二宣布，火星车上的一个装置首次能够从稀薄的火星大气中产生氧气——这一进展给科学界带来了欢呼，因为它预示着未来载人任务的希望可以依靠这项技术让宇航员呼吸并返回地球。
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毅力是如何在火星上产生氧气的？
火星氧气原位资源利用实验 (MOXIE) 在抵达这颗红色星球后的首次操作中，从火星大气中的二氧化碳中产生了 5 克氧气，足以让宇航员呼吸 10 分钟。
在火星上，二氧化碳占地球大气层气体的约 96%。氧气只有 0.13%，而地球大气中的氧气含量为 21%。就像地球上的一棵树，MOXIE 吸入二氧化碳并呼出氧气。
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为了产生氧气，MOXIE 将氧原子与二氧化碳分子分离。它通过在大约 800 摄氏度的温度下加热来实现这一点，在此过程中还会产生一氧化碳作为废物，并将其释放到火星大气中。
作为技术演示者，MOXIE 旨在每小时产生高达 10 克的氧气，并被放置在 Perseverance 漫游车内。它的大小与汽车电池相当，在地球上重 37.7 磅（17.1 千克），但在火星上仅重 14.14 磅（6.41 千克）。
通过第一次成功运行，MOXIE 能够证明它在从地球发射、穿越深空近七个月的旅程中幸存下来，并以毅力降落在火星表面。在接下来的两年中，MOXIE 预计将再提取 9 次氧气。
MOXIE 只是一个测试模型。源自其技术的未来制氧机需要大 100 倍左右才能支持人类在火星上的任务。
但是，为什么在这颗红色星球上生产氧气如此重要？
火星上的大量氧气供应对于计划前往那里的载人任务至关重要——不仅是为了宇航员呼吸，而且是为了火箭在返回地球时用作燃料。
根据美国宇航局的新闻稿，要让四名宇航员从火星起飞，未来的任务将需要大约 7 公吨的火箭燃料和 25 公吨的氧气——大约是整个航天飞机的重量。相比之下，在火星上生活和工作的宇航员呼吸所需的氧气要少得多，大约一公吨。
科学家们认为，将 25 公吨的氧气从地球运回火星将是一个巨大的挑战，如果能在这颗红色星球上生产液化氧，他们的工作就会变得容易得多。这就是 MOXIE 的作用所在。
当我们将人类送上火星时，我们会希望他们安全返回，为此他们需要火箭才能离开地球。液氧推进剂是我们可以在那里制造而不必随身携带的东西。 MOXIE 的首席研究员 Michael Hecht 说，一个想法是带一个空的氧气罐并在火星上加满。
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美国宇航局希望建立一个更大的技术后代，可以完成这项工作。该机构认为，将这种一吨的氧气转化器带到火星上会更经济、更实用，而不是 25 公吨的氧气。
美国宇航局太空技术任务理事会 (STMD) 的副局长吉姆·罗伊特 (Jim Reuter) 称 MOXIE 的壮举是在火星上将二氧化碳转化为氧气的关键第一步。
MOXIE 还有更多工作要做，但随着我们朝着有朝一日在火星上看到人类的目标迈进，这项技术演示的结果充满希望。氧气不仅仅是我们呼吸的东西。火箭推进剂依赖于氧气，未来的探索者将依靠在火星上生产推进剂回家。
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