火星上制造氧气技术的原因(炸了在火星上制造氧气？科学家发现新方法未来用于探索火星)

我们知道，火星离地球很远，所以能够在火星上制造出可呼吸的空气，可以节省从地球上一路运送氧气的费用和精力。

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近日科学家发现了一种新方法，未来的火星探险者有可能自行产生氧气。一个研究小组通过研究彗星发现了这种新的产氧反应。这些小的冰世界大多起源于太阳系的一个遥远的区域，被称为奥尔特云，远远超出海王星的轨道。如果一颗彗星的轨道使它接近太阳，热量开始将彗星冰推入太空。这种反应产生的长尾巴可以延伸数千英里。希望这项技术有一天可能会帮助宇航员探索红色星球。

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据了解，这个研究小组来自位于帕萨迪纳的加州理工学院，他们发现了这种新的方法来解释彗星如何产生分子氧，这是两个氧原子结合在一起形成可呼吸的空气。

目前一种已知的方法是通过动能。随后升华彗星，这需要一个特殊的环境，在那里太阳风可以将漂浮的水分子高速推进彗星表面。如果表面有含氧化合物，倾斜的水分子会把氧原子扯下来，产生分子氧。

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而且二氧化碳含有一个碳原子和两个氧原子，因此研究小组发现，分子氧也可以通过二氧化碳反应产生。加州理工学院博士后姚云喜(音译)和现任加州理工学院化学工程教授康斯坦蒂诺斯·贾皮斯通过将二氧化碳撞击金箔，模拟了这种反应。由于金箔不能被氧化，它本身不应该产生任何分子氧。但当二氧化碳以高速倾斜进入金属箔时，金箔表面会释放出分子氧。

这意味着两个氧原子来自同一个二氧化碳分子，以一种不同寻常的方式有效地将其分裂。为了更好地理解二氧化碳是如何分解成分子氧的，加州理工学院的化学教授汤姆·米勒和博士后菲利普·舒什科夫创建了一个计算机模拟程序。研究人员说，建立反应模型的一个挑战是，反应分子非常“兴奋”，这意味着它们以一种复杂的方式振动和旋转。一般来说，受激发的分子会导致不寻常的化学反应，所以我们从这个开始。但是，令我们惊讶的是，激发态并没有产生分子氧。相反，这种分子分解成其他产物。

相反，科学家们发现，这些极端“弯曲”的二氧化碳分子，即那些具有不同寻常几何形状的分子可以在不刺激二氧化碳的情况下生成。这反过来会产生氧气。

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当姚和贾皮斯把二氧化碳分子打碎成金箔时，他们给单个的二氧化碳分子充电，然后用电场加速它们。据专家表示，这个反应也可能以较慢的速度进行，这可以解释为什么火星大气中有一些氧气漂浮在高处。你可以以足够的速度向一些二氧化碳扔出一块石头，然后达到同样的效果。它的速度必须与彗星或小行星在太空中的速度相当。

以前，科学家们认为火星大气中氧气的微小浓度可能是在太阳紫外线照射到火星大气中的二氧化碳分子后产生的。然而，该研究理论认为，火星上的氧气也可以在尘埃粒子加速到大气中的高速撞击二氧化碳分子时产生。而且每100个二氧化碳分子中只有一两个氧分子通过加速器。然而，研究小组认为，这项研究经过进一步改造可以为火星上的宇航员创造可呼吸的空气。在地球上，这个反应堆可能有助于将二氧化碳从大气中提取出来，并将其转化为氧气。