【儀商訊】目前，美國宇航局制定一項新計劃：在火星制造氧氣，以此克服未來殖民火星的一個最大障礙。

美國宇航局代理局長羅伯特·萊特福特（Robert Lightfoot）稱，美國宇航局計劃在火星2020任務(wù)中著陸一輛登陸車，利用火星大氣層制造氧氣，這項計劃包括：將微生物帶到火星表面，使用美國麻省理工學(xué)院研制的MOXIE設(shè)備，通過微生物制造氧氣，并將這些氧氣供給人類呼吸。

萊特福特說：“‘火星2020’作為下一個火星登陸車，將進(jìn)行一項實驗，我們將嘗試從火星大氣層中產(chǎn)生氧氣，顯然這將有助于人類在火星表面生存下來?！睋?jù)悉，美國宇航局于2014年首次提出這項計劃，當(dāng)時該機(jī)構(gòu)還首次公布了“火星2020”登陸車方案。

“MOXIE”是火星氧氣原位資源利用實驗的簡稱，是從世界各地研究小組提交的58份提案中挑選出來的，這一實驗是一個反轉(zhuǎn)燃料電池利用過程，需要從地球向火星運(yùn)送微生物，例如：細(xì)菌或者藻類。

之后微生物抵達(dá)火星，將使用火星封作為燃料釋放氧氣，這些氧氣進(jìn)行采集，并用于呼吸。同時，這些氧氣能以液氧形式進(jìn)行存儲，作為探測器返回地球的火箭燃料，從而抵消了人類返回地球的最大一項成本開支。

目前，麻省理工學(xué)院與美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室進(jìn)行合作，共同設(shè)計MOXIE設(shè)備，它在火星表面的任務(wù)架構(gòu)和計劃操作方面處于技術(shù)領(lǐng)先地位，而美國宇航局將負(fù)責(zé)設(shè)計和開發(fā)有效載荷。

在典型的燃料電池中，燃料與氧化劑（通常是氧）放在一起加熱，制造出電能。然而，在這種反向燃料電池中，由一個單獨(dú)機(jī)器產(chǎn)生的電能將與火星空氣中的二氧化碳結(jié)合制造出氧氣和二氧化碳，這一過程叫做“固體氧化物電解”。

美國麻省理工學(xué)院哈伊斯塔克天文臺MOXIE設(shè)備首席調(diào)查員邁克爾·赫克特（Michael Hecht）說：“在地球上這是一種非常奇特的燃料電池制造方法，但在火星表面，如果你希望運(yùn)行一臺機(jī)器設(shè)備，火星環(huán)境是沒有氧氣的。未來我們在火星表面運(yùn)行的75%以上機(jī)器設(shè)備需要氧氣。”

實驗室實驗已證實這是可能的，并且如果MOXIE設(shè)備被證實能夠在火星表面正常運(yùn)行，這樣的系統(tǒng)之后會在更大的范圍內(nèi)引入，供給人類呼吸，以及燃料補(bǔ)給往返于兩顆星球之間。

赫克特描述了人類往返火星的一項長期計劃，其中包括：發(fā)送火星表面一個小型核反應(yīng)堆，以及一個放大比例的MOXIE設(shè)備。

在幾年時間里，火星表面的氧氣罐將被注滿，便于登陸火星的人類宇航員使用，赫克特說：“一旦宇航員們登陸火星，他們有自己的動力源，以及燃料，同時任務(wù)設(shè)備已準(zhǔn)備就緒，這就是我們要做的。”

這項計劃是火星環(huán)境地球化改造的早期替代方案，如果有可能的話，火星環(huán)境地球化改造需要數(shù)千年才能完成。火星大氣層比地球大氣層更稀薄，氧氣含量只有0.13%，然而地球大氣層是由21%氧氣和78%氮?dú)鈽?gòu)成，剩余成分95.32%是二氧化碳，1.6%是氬，以及其它微量成分。雖然抵達(dá)火星一直都是一項艱巨任務(wù)，但是火星大氣障礙更是人類未來需要面對的真正挑戰(zhàn)。

目前，美國宇航局和SpaceX公司并不認(rèn)為抵達(dá)火星就是象征性的勝利，而是希望更進(jìn)一步地研究火星，并使用火星作為未來太空探索的起點，甚至作為一種方法更多地了解我們?nèi)祟悺?/span>

萊特福特說：“我們試著進(jìn)一步確認(rèn)什么時候進(jìn)行太空科學(xué)任務(wù)或者人類太空飛行任務(wù)，這將是人類探索和科學(xué)研究的一個交際點?！彼麖?qiáng)調(diào)稱，這只能通過循序漸進(jìn)的步驟和一些小勝利來實現(xiàn)，意味著我們必須進(jìn)入太空學(xué)習(xí)更多的知識。目前，我們已登陸月球，并建造了國際空間站，當(dāng)人們規(guī)劃未來太空計劃（例如火星旅行），我們將盡可能地使用國際空間站，它將成為我們的生命維持系統(tǒng)，我們將在那里進(jìn)行測試。

上周，美國宇航局宣稱，在2020火星任務(wù)中將使用包括高科技X射線等技術(shù)搜尋潛在的火星微生物。這些開拓性技術(shù)將幫助專家們發(fā)現(xiàn)火星生命的“生物特征”，幫助他們繪制火星郵票大小區(qū)域的高分辨率地圖，之前這些設(shè)備用于搜尋地球最早期生命跡象，例如：深海、熱液噴口和海底山脊等。

這項任務(wù)不僅可搜尋遠(yuǎn)古火星潛在的生命宜居證據(jù)，還能搜尋火星遠(yuǎn)古微生物存在跡象。尋找地球上最古老生命證據(jù)的新方法已導(dǎo)致生物特征識別能力的飛躍發(fā)展，專家們將使用X射線熒光光譜儀和拉曼光譜法，記錄分子中的振動情況，從而繪制巖石中的元素、礦物和有機(jī)化合物。