人類移居火星目標又邁進一大步。美國太空總署 (NASA) 2021 年發射的毅力號火星車上搭載一個裝置，成功將火星稀薄的空氣轉化為氧氣，經過十幾次運轉產生的氧氣足夠小狗呼吸 10 個小時，科學家下一步將是擴大為人類製造氧氣和火箭燃料的技術，最終目標是在火星上建設製氧工廠。

火星的大氣 95% 由二氧化碳和 3% 的氮氣組成，只有微量的氧氣。NASA 一直在測試就地資源利用的可能性，2021 年讓麻省理工學院設計的一台大小如烤麵包機的設備 MOXIE，跟著毅力號火星車前往火星，看看是否能製造氧氣。

該設備每次運作一小時，測次儀器是否可以在整個火星年中的不同大氣條件下運作，包括能夠在夜間和白天溫度變化超過 100 ℃ 時產生氧氣。二氧化碳包括一個碳原子和兩個氧原子，MOXIE 的工作原理是利用電化學過程分離出氧分子並排放一氧化碳作為廢物，當氣體流過儀器時，系統會分析氧氣的純度和數量。由於製氧過程會消耗大量的電力，且需要在 800 度下的高溫下運轉，科學家使用金塗層和氣凝膠等耐熱材料來製造，防止熱量散發並破壞設備。

結果比研究人員預期的還要成功，過去 2.5 年裡產生 122 克氧氣，足以讓一隻小狗存活 10 個小時。據 NASA 稱，在最大生產水平下每小時產生 12 克氧氣，是預期的兩倍，純度為 98% 以上。證明設備的可行性之後，下一步計劃是擴大規模，建立一個更大、更先進的系統，包括氧氣產生器，以及液化和儲存氧氣的方法。

最終目標是希望有一天能產生足夠的氧氣供人類呼吸，並為從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，氧氣生成速度必須為每小時 2 至 3 公斤，而目前 MOXIE 的生成速度為每小時 6 至 8 克，所以未來需要的系統是一個比 MOXIE 大幾百倍的系統，此外，產生的氧氣必須液化才能用作火箭推進劑，而當前版本的 MOXIE 無法做到這一點。

擴大規模過程中還有許多問題需要解決，現在火星上的儀器運轉一次只能一個小時，理想的系統是可以在自動模式下連續生產 25~30 噸的氧氣，系統必須連續運作 10,000 小時，科學家還要觀察儀器長期處在火星惡劣氣候下是否會出現老化和退化的狀況。此外，氧氣製造工廠需要消耗大量電力，科學家表示，NASA 的 Kilopower 裂變反應堆可能是解決方案。製氧工廠還必須高度可靠且有自治能力，畢竟火星氣候變化很大，一個全尺寸的 MOXIE 系統要連續運行，它必須能夠自動調整以適應火星大氣的變化。

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