一個國際研究小組已經(jīng)設計出一種基于等離子體的方法來生產(chǎn)和分離火星環(huán)境中的氧氣。這是美國宇航局的“火星氧原位資源利用實驗”（MOXIE）的一個補充方法，它可能提供每公斤送往太空的儀器的高分子生產(chǎn)率。
這樣一個系統(tǒng)可以在開發(fā)火星上的生命支持系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。它還可以生產(chǎn)加工燃料、建筑材料和肥料所需的原料和基礎化學品。
在AIP出版的《應用物理學雜志》上，研究人員提出了一種利用和加工當?shù)刭Y源在火星上生成產(chǎn)品的方法。因為火星大氣層主要是由二氧化碳形成的，可以通過分解產(chǎn)生氧氣，而且其壓力有利于等離子體的點燃，所以紅色星球上的自然條件幾乎是等離子體就地利用資源的理想條件。該團隊包括來自里斯本大學、麻省理工學院、索邦大學、埃因霍芬理工大學和荷蘭基礎能源研究所的科學家們。
研究人員指出，在火星上生產(chǎn)氧氣的有兩大障礙?！笆紫龋纸舛趸挤肿右蕴崛⊙鯕?。這是一個非常難以分解的分子，”研究作者、里斯本大學的Vasco Guerra說?！捌浯?，將產(chǎn)生的氧氣從還包含例如二氧化碳和一氧化碳的氣體混合物中分離出來。我們正在以一種整體的方式研究這兩個步驟，以同時解決這兩個挑戰(zhàn)。這就是等離子體可以提供幫助的地方?！?/p>
等離子體是物質的第四種自然狀態(tài)，包含自由帶電粒子，如電子和離子。電子很輕，很容易被電場加速到非常高的能量。
Guerra說：“當子彈般的電子與二氧化碳分子碰撞時，它們可以直接分解它，或者轉移能量使其振動。這種能量在很大程度上可以被引導到二氧化碳的分解中。與我們在法國和荷蘭的同事一起，我們通過實驗證明了這些理論的正確性。此外，等離子體中產(chǎn)生的熱量也有利于氧氣的分離?！?/p>
氧氣是創(chuàng)造一個可呼吸環(huán)境的關鍵，它也是為未來火星農(nóng)業(yè)生產(chǎn)燃料和肥料的起點。就地生產(chǎn)燃料將是未來任務的需要。所有這些對于未來人類在火星上的定居都是至關重要的。通過分解二氧化碳分子來生產(chǎn)綠色燃料和回收化學品，等離子體技術也可能有助于解決地球上的氣候變化。
