人類有著與生俱來的對於擴張和探索的渴望，但當涉及到太空時，可不止是登陸到另一顆星球並在上面定居那麼簡單。太陽系中的衛星和行星對於生命來說是很致命的，至少對我們人類是這樣。因此如果我們真的想要在異星上生存，就必須學會如何讓其環境變得對我們更有利，這也是NASA一直致力於攻克的事情。
今天就讓我們近距離了解NASA是如何為了全人類而改造火星的。你想知道問題的終極答案嗎？你一直懷揣著一顆好奇的心嗎？別忘了開啟提醒來獲取更多的一手資訊！人類是在地球上不斷進化至今，因此我們需要類似地球的條件才能得以生存。不幸的是，地球是我們太陽系中的一個特例，是唯一一顆適合我們居住的星球。從理論上來說，火星是離地球最近的行星。但目前在沒有防護措施的情況下，我們會在火星地表瞬間掛掉。
如果我們想進一步探索群星，不論是火星還是其他地方，我們有兩個選擇：建立具有獨立生態系統的棲息地，或者是改造衛星和行星使其更適合人類居住。我們已經嘗試在月球建立基地，但生活在這樣的人工棲息地有很大的潛在危險。一個構造合理的基地必須能夠承受惡劣的環境，因為一旦其生命支持系統發生故障便會釀造悲劇。考慮到這一點，長期的目標便是環境改造，將危險的環境轉變為適合人類居住的環境。
這是個好主意，但卻很難做到。改造火星面臨的其中一些挑戰便是其低重力，不可呼吸的大氣，缺乏食物，有毒土壤，溫度等等。這些都是最終需要解決的問題。能夠在異星上持續生存的最重要因素之一就是利用行星本身的資源，這一過程被稱為原位資源利用（或ISRU）。即便我們設法在月球上建立了一個基地，太空人也不能僅僅依靠從地球上運輸來的物資。他們需要有能夠自己生產空氣，食物，水等資源的能力。對於火星來說也是如此。環境改造這一方法是為了創造出一個可以肆意地散步於新鮮空氣之中，不依賴於外界，而是自給自足。
美國國家航空航天局（NASA）和其他機構將嘗試從月球的冰沉積物中獲取燃料。但是，這在火星上就是另一回事了。即使是火星與地球最近的距離，也達到了地月距離的200倍。要使一個星球宜居，氧氣是最為關鍵的因素，因為沒有氧氣，我們很快就會窒息。事實上，NASA已經開始在火星上製造氧氣。2021年2月18日，一輛名為「毅力號」的火星車在火星著陸，其目的是搜尋火星的土壤和岩石中是否有古生命存在的跡象，並採集相關樣本。但是，其設備中有一台叫MOXIE的機器，MOXIE代表火星氧氣原位資源利用實驗（Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment）。
2021年4月，NASA宣布，MOXIE（首次）實驗獲得成功，將火星上少量富含二氧化碳的大氣轉化為氧氣。之後，科學家們在2021年中又利用這台機器進行了七次實驗，均成功在各種惡劣條件下製造出了氧氣。事實證明，MOXIE在不同氣候條件下都能穩定運行，在不同季節、溫度、壓強，以及一天中的任何時間，都能夠產出氧氣。總的來說，MOXIE平均每小時能生產6克氧氣，相當於地球上一棵小樹的制氧速度。在火星上生產氧氣將是製造燃料的關鍵，只有充足的氧氣才能保證太空人順利返航。
例如，如果使用氧氣-甲烷推進系統，人們在火星上需要約31噸氧氣才能實現升空。一般來說，如果不開採水資源，在火星上通常很難獲取到氧氣，但火星大氣的二氧化碳含量達96%，如今我們可以通過MOXIE將其轉化為氧氣。MOXIE首先通過過濾器吸入火星空氣，過濾掉灰塵，然後將空氣加壓，並加熱到800攝氏度（1472華氏度），再將其送入固體氧化物電解槽，氣體在鎳陰極被分解為氧離子和一氧化碳，然後氧離子在陽極又重新結合成氧氣。最後，MOXIE會測量氧氣生成量和純度，然後將其釋放回空氣中。
儘管這個這個機器很小且只能製備少量的氧氣，但是這只是其在測試階段的結果。MOXIE（Mars OXygen In situ resource utilization Experiment 火星氧氣就地資源利用實驗）的第一個模型和汽車電池一般大，但是在未來，它的體型將增大100倍。研究人員已經在嘗試將MOXIE放大到冰箱大小，以便其在不久的將來製備相當於幾百棵樹所能產生的氧氣。這樣一來，Moxie的產能將從每小時6克提升到到每小時3千克或更多。
總的來說，這些發電機的靈感來源於地球上的樹木。它的目的旨在於模仿樹的光合作用，將二氧化碳轉化為氧氣。最終，在未來，火星上可以擁有一整片可以製造氧氣，逐漸將火星的環境地球化，且提供燃料的「電子樹林」。這非比尋常的「樹」已經投入使用。這次任務的成功不容小覷，因為這是人類歷史上首次嘗試利用其他星球的原料而非依賴地球的供給。
正如MOXIE的副首席研究員，Jeffrey Hoffman所說：「這是第一次真正意義上使用其他行星表面的原料，並且將它們化學轉化成對人類航天任務有用的物質。「當然，MOXIE的成功並不意味著它可以輕鬆的發展。擴大能源製造的主要問題在於功率和燃料。
目前，MOXIE製造8克的氧氣需要消耗300瓦的能量。這並不是一個好的比例，它的功率僅僅只有10%，而只有接近90%的效率才是可行的。為了可靠地運行更大的設備，科學家們可能需要使用核能。但是好消息是，NASA已經在毅力號火星探測器（Perseverance rover）上使用了核能。 毅力號火星探測器利用鈽的放射性衰變產生的熱量來製造燃料。
這種方式被稱為「多任務放射性同位素熱電發生器」（Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator）。在理想的情況下，在未來，科學家們將需要製造可以製造10千瓦能量的核能發電機。目前NASA正在對此進行專門的研究。儘管MOXIE是唯一的在火星上製造氧氣的機器，它的製造公司已經在地球上測試了比它大100倍的後續產品。
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