面向载人火星探测的CO_(2)电解制氧技术发展现状与展望  

Research Progress and Perspectives of Oxygen Production by CO_(2)Electrolysis for Manned Mars Exploration

作　　者：赵建军 甄文龙 吕功煊[1] 

机构地区：[1]中国科学院兰州化学物理研究所

出　　处：《中国航天》2024年第8期37-44,共8页Aerospace China

基　　金：国家自然科学基金项目(22272189);甘肃省自然科学基金项目(22JR5RA105);兰州化物所青年科技工作者协同创新联盟合作基金项目(HZJJ23-1);中国科学院特别研究助理资助项目(No.902022000025);甘肃省青年科技基金项目(24JRRA057);低碳催化与二氧化碳利用重点实验室自主部署项目(CHGZ-202204)资助。

摘　　要：利用火星原位资源制备氧气和燃料可大幅降低火星探测任务对地球物质和能源补给的依赖,对未来实施火星采样返回和载人火星探测任务具有重要意义。基于原位资源利用策略,美国国家航空航天局借助MOXIE制氧装置已实现人类首次火星制氧实验,验证了火星原位资源利用的可行性,为未来载人火星探测和更远、更久的深空探测提供了新思路。介绍了MOXIE制氧装置的结构和原理,以及MOXIE在火星制氧方面取得的最近成果;分析了影响MOXIE制氧装置制氧性能的因素与可能的性能衰减机制;并比较了MOXIE装置借助的固体氧化物电解二氧化碳技术与其他潜在的地外二氧化碳利用技术;论述了发展原位资源利用的必要性,并就未来技术发展和设备放大提出一些见解。

关 键 词：固体氧化物电解池 二氧化碳电解 原位资源利用 氧气制备 火星探测 

分 类 号：V476.4[航空宇航科学与技术—飞行器设计] P185.3[天文地球—天文学]