麥特戴蒙準備好你的馬鈴薯,「火星氧氣生成裝置」成功啟動

麥特戴蒙準備好你的馬鈴薯,「火星氧氣生成裝置」成功啟動
圖片來源:NASA

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MOXIE在4月20日進行了第一次實驗,開機一個小時,成功製造了5.37公克的氧氣,大約可以讓太空人呼吸個10分鐘,NASA於4月22日發佈了這個新聞。

文:東海大學應用物理系/科技部科普活動計畫

目前正在火星上的「毅力號」完成了不少破天荒的工作,例如前幾天放出了一台旋翼機「機智號」,利用火星薄薄的大氣層,完成了首次在地球以外的「空氣動力學」飛行。

火星的大氣壓力小於地球的1%,氧氣只佔了0.13%

火星被視為太陽系中最有可能殖民的星球,但是最大的問題可能就是「無氧可吸」。火星的大氣壓力只有地球的1%不到,而且最主要的成分是二氧化碳(95.32%),其他還有氮氣(2.7%)、氬氣(1.6%),至於氧氣只佔了0.13%。

1990年的電影《魔鬼總動員》(Total Recall)中,就是以火星為舞台,主角(年輕力壯的阿諾.史瓦辛格)與壞人最後的大亂鬥,從人工穹頂下有提供氧氣的居住區內,打到沒有氧氣的穹頂外;然後因為缺氧氣壓又低,每個人眼睛都暴凸,眼看即將血液沸騰而死。

後來阿諾撐到壞蛋掛掉之後,啟動了來路不明的裝置,將火星極地的冰冠熔解,並且製造了富含氧氣的大氣層。

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圖片來源:《魔鬼總動員》
年輕力壯的阿諾。《魔鬼總動員》除了是科幻名作外,剛出道、比女主角搶眼許多的莎朗史東是一大亮點
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圖片來源:《魔鬼總動員》
在0.01大氣壓下,眼珠快爆出來的阿諾

雖然被我講得像是部很蠢的電影,不過這可是一部改編自菲利普.迪克小說的經典名作,非常值得一看。2012年這個故事又被重拍了一次,不過大家還是比較喜歡阿諾這個版本。

想要開發火星,氧氣不可或缺

總之想要開發火星,首先得要讓包含駕駛員、科學家與工程人員組成的太空人團隊,在上面工作一陣子,把基礎建設做好,再慢慢把更多人送過去。在這過程當中,氧氣不可或缺。假設下一個任務是要將四個太空人送上火星工作一年,然後太空船要從火星返航的話,從火星表面離開時需要有7噸的燃料以及25噸的氧;至於給太空人呼吸用的氧氣少得多,但一整年也需要大約1噸。

要從地球出發時就多帶這26噸的氧氣,其實是很浪費的事,如果真的可以在火星上製造氧氣就會好得多。

MOXIE首度在火星成功製氧

這次毅力號帶了一個稱為「MOXIE」(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment,火星氧氣現地資源運用實驗)的裝置到火星去,它的作用是把火星大氣中的二氧化碳分解為一氧化碳跟氧氣,氧氣收集起來,一氧化碳就當廢氣排出,不然太空人還發生一氧化碳中毒就太慘了。

這個反應必須在攝氏800度的高溫下進行,所以MOXIE必須用耐熱材料打造,包括3D列印的鎳合金零件,以及黃金的表面塗層。

MOXIE在4月20日進行了第一次實驗,開機一個小時,成功製造了5.37公克的氧氣,大約可以讓太空人呼吸個10分鐘,NASA於4月22日發佈了這個新聞

當然這個量看起來很少,不過這個MOXIE是個小型試作機,未來可望製作大型的機器,以更高的速度生產氧氣。

有了它,人類往火星之路,又向前邁進了一步。

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圖片來源:NASA
孔金ㄟMOXIE

還記得《絕地救援》嗎?麥特戴蒙,準備好你的馬鈴薯,「火星氧氣生成裝置」啟動啦。

本文經東海大學應用物理系/科技部科普活動計畫授權轉載,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航