第48章 火星制氧机
没想到这群人还挺会好学的，问题一个接一个的往外蹦，沈星海只能继续道：“望仪文同学，美国毅力号火星探测器上面有一个制氧设备moxie，它能够把二氧化碳分子中的氧原子分离出来，产生的一氧化碳则作为废气排放到火星大气中，设计目标是每小时能制氧10克。”
这个话一出望仪文满脸惊愕，很明显他没有听说过有这样的技术。
“老师请问这是通过什么原理实现的？需要催化剂吗？主要能量是什么？”他给沈星海来了个三连问。
“祖布林的《赶往火星》也曾提到裂解二氧化碳来获得氧气的方案，nasa毅力号火星探测器上的火星制氧机仅有烤面包机大小，它可以采集火星大气中的二氧化碳，在内部进行反应后，释放一氧化碳和氧气，整个转化过程大约在800c的环境下进行。
可见转化时的环境温度是相当高的，为了防止高温对毅力号造成影响，火星制氧机整体机身由耐热材质打造，并且在上面涂了一层隔热涂层。
在火星上研究团队加热火星制氧机，让制氧机进入运作状态，制氧机预热工作了2个小时，期间释放了1个小时的氧气，产生的氧气量大约为54g，足够让宇航员呼吸10分钟。
二氧化碳分解成一氧化碳和氧气正常情况下只要满足一个条件就行，就是高温，有了高温反应就能够自发进行。加热二氧化碳当温度上升到1750摄氏度左右的时候，就开始有少量的二氧化碳自发分解，形成一氧化碳和氧气。
继续加热大约2600摄氏度的时候，氧气分子开始进一步自发分解为氧原子，以单原子形式存在。2700摄氏度时，100的二氧化碳会分解成为44的二氧化碳，36的一氧化碳，16的氧气，4的单氧原子气体。
当温度到达4200摄氏度时，氧气会全部分解为单氧原子气体。温度高到5000摄氏度时，二氧化碳完全分解，得到50体积分数的一氧化碳和50的单氧原子，气体如果继续升温到5800摄氏度左右，一氧化碳也开始自发分解，产生碳和单氧原子。为了降低反应温度，火星制氧机选择了加压和放电给反应体系做功，最终反应温度是800摄氏度左右。”
沈星海精彩专业的讲解，让同学们心中的疑问顿时烟消云散，大家对这位老师佩服的五体投地。
“老师中国什么时候能够把人送上火星？”还是回到了大家最关心的问题。
“载人登陆火星前面说到火箭推力不够，如果换一种方法把去往火星的飞船组件分批发射，送到空间站组装，就需要建设全新的大型空间站和能够运送部件的航天器。
或者在月球上建设月球发射基地从月球出发，我们必须在月球上建立强大且完善的基地，才能让其扛起来组装发射火星飞船的任务。以上几种技术路径，无论选哪一种，其难度都是前所未有的。
其次是载人飞船安全降落的问题，载人飞船从穿过火星大气层到软着陆在火星表面，下降速度会从每秒6000米左右减到接近于0，而整个减速过程大约9分钟。短短9分钟内，载人飞船必须及时、精准地执行近千个指令步骤。
同时，超音速飞行的航天器挤压火星大气产生电离，会出现“黑障”现象，造成通信中断，影响航天器与地球的通信，在北京的飞控中心无法掌握其降落情况。这个9分钟就是航天人口中的黑暗时刻。
载人火星着陆舱分下降段和上升段，下降段接近火星地面时，安装在底部的4台反推火箭将点火工作，使下降段速度降到2米每秒以内。上升段需携带升空火箭。宇航员完成了在火星上的科学考察后，将乘升空火箭飞行到轨道上与轨道上的环绕飞船对接，再利用环绕飞船返回地球，这比单程将祝融号火星车的着陆器送到火星困难得多。
如果从地球飞到火星，需要等到每两年火星离地球最近的时候出发，可以想象返回也要等两年，这样算下来返回舱携带的控制、通讯设备、降落伞和制动火箭在太空飞行的时间长达四百多天，这就对返回舱的抗老化有了严格了要求，必须保证各个元件工作性能长时间处于完好状态。
如何安全返回地球也是难题，宇航员在乘飞船飞往火星和返回地球途中，都会持续受到太阳风暴和宇宙射线的辐射，飞船需要进一步提升太空天气预警能力和完善各种防护装置。同时往返火星和地球，还需要足够的氧气饮水和食品保证宇航员的生活需要。
再加上在飞往火星途中，宇航员长期处于微重力状态，会出现太空综合症骨质变轻肌肉松弛。火星昼夜温差远大于地球大气稀薄而干燥，平均温度仅为零下50摄氏度，在这样的环境生存，是对人体的挑战和考验。
尽管困难重重，中国运载火箭技术研究院院长王小军提到了一个时间表，2033年我国计划将宇航员送到火星。”
望仪文问：“那火星上有外星人吗？”
古慧英回答道：“有，当然有了，据说史前的火星也是一个跟地球类似的星球，上面有火星人居住，而且科技非常发达，但是由于一场战争把整个星球的生物给全部毁灭了，幸存的部分人转入了地下生活，部分人乘坐飞船去到了各个星球，其中就有来到地球的火星人，而人类为什么一直都想着移民火星，就是背后有火星人后代在操控。”
谢欣怿对古慧英说：“你这都是瞎扯一点证据也没有，我之前还听说火星上有极似人造的高速公路，nasa火星照片发现长发女外星人，漂浮的汤匙，外星人骸骨，女战士头像，疑似火星人的墓地。虽然已经有不少有关火星人疑似的证据，但这些看上去很假，人类到现在为止，还无法判断火星是否存在外星人？”
“沈老师你说有外星人吗？”谢欣怿问沈星海。
“这个要问问你们贾老师她一直用望远镜观测着宇宙，你们问问她有没有发现外星人？”
众人齐刷刷的看着贾雯雯：“目前还没有确凿的证据显示太阳系内部有外星人的存在，实际上我们目前的科学技术水平还非常地薄弱。就算是有外星飞船或者探测器来到太阳系，我们人类也很难发现。
不说其他的，此前奥陌陌是已知的第一颗经过太阳系的星际天体。它于2017年10月18日在距离地球约02 au处被泛星一号望远镜发现，并在极端双曲线的轨道上运行。起初它被认为是一颗彗星，但经过长时间观测研究后，发现其不具有彗发构造，也不是小行星，它很快飞离了我们的视线。
网络上传言奥陌陌可能是外星文明的光帆飞船，我们的光学望远镜的视场很狭窄，用光学望远镜很难跟踪寻找可能存在的外星飞船和探测器。”
“真有外星人飞船吗？”
“ 确定了没有，贾老师奥陌陌是外星人的飞船吗？。”