「毅力號」再創歷史!在火星上造氧

美國國家航空暨太空總署(NASA)表示,火星探測車「毅力號」(Perseverance)搭載的7項科學儀器之一「火星氧氣就地資源利用實驗儀」(Mars Oxygen In situ resource utilization Experiment, MOXIE),已經成功將火星上的二氧化碳轉化成氧。這是人類第一次在地球以外的行星上造氧,為將來在地燃料補充設備奠定基礎。

太空技術任務副局長魯伊特(Jim Reuter)指出,「火星氧氣就地資源利用實驗儀」為麻省理工學院(MIT)所設計,用於探索二氧化碳轉化技術的實驗科學儀器。這個如汽車電池大小一般的金盒子,也被稱為「機械樹」(Mechanical Tree),它是利用電力與化學特性進行二氧化碳分子的分解,成功製造氧;除了製造氧氣外,還有副產品一氧化碳。

「火星氧氣就地資源利用實驗儀」是以耐熱材質的鎳合金等製造,可耐溫度高達攝氏800度,表面薄薄的黃金塗層,是要確保「毅力號」不會因為散發熱氣導致受損。「火星氧氣就地資源利用實驗儀」製氧方式與電解水過程類似,團隊分析儀器收集的氧氣純度,初步結果幾乎是100% 純氧。

由於電源的限制,每小時大產量約12公克,與一棵大樹行光合作用的產量差不多。MOXIE首次製出5公克的氧氣,相當於太空人10分鐘的氧氣量。但專家推估有機會達到每小時製造10克氧氣,工程師也將著手進行提高產量的實驗。

火星大氣中約 95% 的氣體是二氧化碳構成,氧氣僅含 0.13%,從火星大氣汲取氧氣,不僅為提供太空人氧氣呼吸,也供應火箭回程所需的推進動力。麻省理工學院工程師赫克特(Michael Hecht)提到,一噸版本的「火星氧氣就地資源利用實驗儀」可以製造約25噸的氧,剛好可以供給火箭離開火星表面返回地所需的25噸氧氣的量,也可以降低由地球運出的成本。

科學家接下來的任務,就是開發出比「火星氧氣就地資源利用實驗儀」還要大出百倍的設備,甚至有可能需要核子反應爐供電。未來的太空任務中,只需從地球運輸一個1噸重的未來版「火星氧氣就地資源利用實驗儀」大型氧氣轉換器,讓人類更接近殖民火星任務的願景。而且這此項實驗成果的意義深遠,也是把科幻小說情節變成科學事實的基礎。【記者  鄒弘整理報導】