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就地取材!美国“毅力号”火星车发射升空 科学家初次在火星上举行氧气制造实验

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-07-31 浏览次数:0
 

美国东部时间30日上午7时50分(北京时间19时50分),搭载“毅力号”火星探测器的Atlas-V火箭从美国佛罗里达卡纳维拉尔角空军基地乐成发射升空,美国也成为继阿联酋和中国之后,本年第三个将火星探测器发射升空的国度。此次“毅力号”火星探测器,目标是探求可能在火星上存在的生命迹象,探索火星的天气和地质特性等,睁开科学实验。

成都期货配资抵达火星后,它将初次在火星上举行氧气制造实验。由麻省理工学院(MIT)研究职员领导的下一个火星使命中的一个实验,旨在从火星空气中产生氧气。

火星目前的状态是不相宜居住的:地表充满灰尘,唯一可用的水是在南北极四周冻结的,在地下深处,或者与土壤精密联合,必须在烤箱中烘烤才能提取出来。这里的空气让人无法呼吸,稀薄的大气在保持零下81℉的平均温度的同时,还会带来令人担心的辐射。然而,在已往的某个时候,它可能看起来更像地球,可能更适合生命生存。

此次,MIT领导的科学家们将过细探索已往火星情况的宜居性问题,描绘情况特性,并帮助为未来的人类探索铺平门路。他们希望能将火星空气转化提取出氧气,给火箭推进提供“原料”,让到达那里的宇航员可以呼吸到赖以生存的气体。

MOXIE试验装备(Mars OXygen In situ resource utilization Experiment),是由麻省理工MIT Haystack Observatory天文台和麻省理工学院航空航天系(AeroAstro)的研究职员,以及美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的工程师配合提出和开发的。该装备将接纳电化学要领,剖析大气中的CO2。

成都期货配资“毅力号”会带来一套精密的体系,用来挑选、取心、贮藏和生存岩石和土壤样本,以备未来某一天带回地球。来自麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的地球生物学教授坦尼亚·博萨克(Tanja Bosak)和行星科学教授本·韦斯(Ben Weiss)将参与该体系的科学家们的事情,以帮助选择从火星外貌网络和分析哪些样本。

MOXIE代表了实现就地资源利用(ISRU)的紧张第一步。

成都期货配资“不仅人类需要氧气呼吸,火箭也需要氧气呼吸。如果你在燃烧燃料,你需要氧气来增补,”Michael Hecht说,他是MOXIE的首席研究员和麻省理工学院MIT Haystack Observatory的研究主任。“氧气罐之以是是航天舱单上最重的物品,绝对是有缘故原由的。”

发射需要大量燃料:推动航天器脱离地球的引力需要大量能量,而返回地球这个历程则需要重新再来一遍。更紧张的是,在一个精心校准的宇宙飞船中,用于运输特定使命所需氧气的重型容器占据了名贵的空间。

成都期货配资“与其带上它,为什么不比及我们需要它的时候再去制造呢?””Michael Hecht说。“火星上存在氧气,只是不是我们可以利用的那种情势。以是这就是我们试图用MOXIE解决的问题。”

氧的一个潜在来源是存在于火星外貌下的冰。但是开采这片冰需要庞大的机械装备,而且挖掘和钻探的物理举动会对装备造成严重的磨损,这在维修职员远在另一个星球的情况下是一个问题。值得庆幸的是,另有另一种潜在的资源——大气层,该团队可以利用它来产生氧气。

Michael Hecht说:“使用采矿的要领,你必须开采冰,提炼和处置惩罚它,开释氧气,再把它带回来,这是我们无法通过呆板人完成的,尤其是在我们的空间有限的情况下。”我想找到一种更简朴的要领。火星大气中约莫96%是二氧化碳,以是我们制作了一棵小型机械树,由于这比制作一个小型、自给自足的采矿公司容易得多。”

MOXIE的目标是:网络火星空气中富厚的二氧化碳,将其转化为氧气,并丈量氧气的纯度。吸入火星空气后,该体系过滤、压缩粉尘,然后将其送入固态氧化物电解槽(SOXE)。固态氧化物电解槽是吸收加压二氧化碳并利用电和化学的联合将分子剖析为氧气和一氧化碳的要害元件。氧气的纯度被分析,然后氧气被开释回火星大气中。

成都期货配资目前的计划是在整个使命期间在尽可能多的差别季候和情况条件下至少举行10次产氧作业。由于强烈的能量运行勇气所需的实验中,研究小组将协调与其他研究职员,他们将不得不关闭期间精神几小时的运行时间,然后等候大部门火星的一天(称为溶胶)毅力的电池充电。这些数据将被送回麻省理工学院的一个实验室,在那里对MOXIE的性能举行分析。

组建“高能”团队

2013年,美国宇航局呼吁在特定参数范围内为2020年漫游者举行产氧实验。只管Michael Hecht在喷气推进实验室事情了30年,致力于凤凰号火星着陆器使命,但当他在2012年搬到麻省理工学院Haystack Observatory时,他并没有期望再成为一个“火星人”——他认为他永远不会再和火星打交道了。但出乎他们意料之外,在2014年7月,他和他在JPL的同事得到消息,他们拿下了这个项目。

麻省理工学院航空航天专业的教授杰夫·霍夫曼(Jeff Hoffman)有五次太空飞行中的四次太空行走记载,其中包括1993年对哈勃太空望远镜举行的第一次救援/修复使命。他于2001年回到麻省理工学院任教,除了担任MOXIE的副首席研究员之外,他还在麻省理工学院引导人类体系实验室。

MOXIE团队的最新成员是航空航天硕士的学生贾斯汀·舒尔茨(Justine Schultz),她于2020年春末加入团队。舒尔茨同时在通用电气公司全职事情,她的研究事情将集中在构建一个详细的MOXIE热模子。

成都期货配资翻译/前瞻经济学人APP资讯组

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