新方法有望在火星上制造氧气

来源：科技日报

图片来源：美国太空网

科技日报记者 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二氧化碳（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，将二氧化碳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。尽管如此，氧气还是继续从金表面释放出来。这意味着两个氧原子都来自同一个二氧化碳分子，有效地以一种不同寻常的方式将其分裂。

基亚斯团队设计用来进行反应的装置就像粒子加速器，通过让二氧化碳分子带电，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可能是太阳紫外线照射火星空气内的二氧化碳分子后产生的。但基亚斯认为，当大气中被加速到高速的尘埃颗粒撞击二氧化碳分子时，也会产生火星氧气。

基亚斯使用的反应器的产率非常低，每100个二氧化碳分子仅产生一到两个氧分子。不过他表示，反应堆会被完善，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二氧化碳排出大气并将其转化为氧气。

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，分解大气中的二氧化碳，NASA希望厘清这一方法是否可扩大规模，以支持未来有可能在火星上生活的人们。