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成功從CO2中分離氧氣,NASA要在火星上建造制氧工廠

美國太空總署2021年發射的毅力號火星車有搭載一個裝置,成功將火星稀薄的空氣轉為氧氣,經過十幾次運轉產生的氧氣夠小狗呼吸 10小時。科學家下一步是擴大成製造氧氣和火箭燃料的技術,最終目標是火星建設製氧工廠。 該設備每次運作 1小時,測試儀器是否可在整個火星年不同大氣條件下運作,包括夜間和白天溫度變化超過 100℃ 時產生氧氣。二氧化碳為一個碳原子和兩個氧原子,原理是利用電化學過程分離出氧分子並排放一氧化碳廢物,當氣體流過儀器時,系統會分析氧氣純度和數量。由於製氧過程會消耗大量電力,且需要 800℃ 高溫運轉,科學家使用金塗層和氣凝膠等耐熱材料製造,防止熱量散發並破壞設備。 結果比研究人員預期成功,2.5 年內產生 122公克氧氣,足夠讓一隻小狗活十小時。NASA稱,最大生產程度每小時可產生12公克氧氣,是預估兩倍,純度 98% 以上。證明設備可行性後,下步計劃是擴大規模,建立更大更先進系統,包括氧氣產生器,以及液化和儲存氧氣的方法。 NASA 最終目標是有一天產生足夠氧氣供人類呼吸,並為火星返回的火箭提供燃料。研究人員估計,若目標是兩年半後第一批人類上火星,為了滿足從火星返回地球時需要的火箭燃料, 擴大規模過程還有許多問題待解決,現在儀器一次只能運轉 1 小時,理想系統是自動模式連續生產25到30噸氧氣,連續運作1萬小時。