NASA精神號探測器在2005年拍攝的火星日落照片。Image©NASA/JPL/Texas A&M/Cornell火星大氣比地球稀薄100倍，96%為二氧化碳，完全不適合人類生存。不過現在已經有一種跟籃球差不多大小的小型儀器，能從火星大氣中製造出可供呼吸的氧氣，為將來的火星任務開啟了就地取材的第一步。
這個儀器稱為 MOXIE（The Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment，火星氧氣就地資源利用實驗），17公斤，大小只有23.9 x 23.9 x 30.9公分，安裝在 NASA 的毅力號火星探測車腹部，以電解方式將火星上的二氧化碳分解為一氧化碳和氧氣。從 2021年2月毅力號登陸到年底，MOXIE 已經七次運轉實驗製造氧氣。
在地球以外用電解方式產生氧氣並非新鮮事，國際太空站就是用電解將水分解成氫氣和氧氣，以供應太空人呼吸所需。不過火星上的水極其珍貴，只能以取之不盡的二氧化碳來替代。
MOXIE。Image©NASA/JPL-Caltech科學家對電解二氧化碳的原理與過程都已非常瞭解，但如何製作一臺能在火星上自動運作的設備是個大挑戰。MOXIE 首先吸入火星空氣並將其淨化，然後壓縮、加熱，送入固體氧化物電解器（SOXE），將二氧化碳分子分解成一氧化碳和氧離子，一氧化碳直接排放到火星大氣，氧離子則結合成O2，經過測定後再排出。
科學家已經確認 MOXIE可以穩定產出可供呼吸的氧氣，每次實驗中，MOXIE 先經過幾個小時預熱，運轉一小時，然後關閉。在這一小時中，MOXIE可生產大約10克，相當於一位太空人呼吸20分鐘所需要的氧氣。在七次運轉中 MOXIE每次都生產了5.4到8.9克氧氣，總共49.9克。
另一方面，由於火星晝夜和四季的溫差，以及空氣密度變化都很大，所以MOXIE必須能在大範圍環境條件下工作，但MOXIE都成功了，只差在黎明和黃昏等溫度變化劇烈的狀況下還沒有測試。
不過如果要供應一組太空人在火星待上一年，所需要的設備得比MOXIE大多了，因為需要一噸的氧氣。如果加上返回地球的火箭推進劑燃燒所需，得製造大約500噸氧氣！
MOXIE的下一次實驗將在火星每年大氣密度最高的時候進行，實驗團隊將讓MOXIE全力運轉，看看能生產多少氧氣，實驗結果將有助於科學家製造出能提供火星載人任務的強大製氧機。
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