宇航员在火星上找水
在火星上生存，任何潜在的殖民者必须得有氧气来呼吸，得有燃料——如氢气——来为设备提供动力。因此，他们在火星上发现的任何水源都将是无价之宝，因为他们可以用电和其他办法将水分解成氢和氧。
圣路易斯华盛顿大学的化学工程师、研究高级作者维哈·拉马尼说：“火星距离地球遥远，而且我们能带去火星的补给也有限。如果我们可以就地取材，那这会比我们把什么东西都打包带去火星更加经济、可行。”
先前的研究已经发现，火星上有大量冰块。NASA的凤凰号火星探测器也发现迹象，表明在过去的几百万年中，火星的北极平原上覆盖着一层液态水。凤凰号还在火星土壤中发现了一种名为高氯酸盐的化合物。这种化合物的作用类似防冻剂，可将水的凝固点降至正常的零度以下。
由于含有水和高氯酸盐的盐水在火星表面的寒冷温度下，仍有可能保持液体状态，拉马尼和他的同事想知道，他们是否可以使用电解技术来分解水分子，从而产生氢气和氧气。（火星上的年平均温度大约为零下63℃，但一天中的温度变化可能超过100℃。）
“电解技术已有一百多年的历史，但大多时候，我们使用的液体都是纯水。”拉马尼说。
这张火星图中标注的区域为NASA航天器发现近地表水冰的位置。这些水源挖掘起来会比较容易。
在先前的工作中，拉马尼和他的同事开发了一种名为“钌酸铅烧绿石电催化剂”的物质，这种物质可以电解海水。在这项新的研究中，他们的实验表明，这种催化剂也可以电解高氯酸盐盐水，在类似于火星表面的极低温度下，生成超纯净的氢气和氧气。
拉马尼说：“现在，我们已经知道火星上有盐水。因此，我们可以使用火星上的原料，来提取呼吸所需的氧气和用作燃料的氢气。未来执行任务时，宇航员无需再将这些补给带去火星。相反，他们可以使用我们的技术就地制造氧气和氢气。”
当然，没有电的话，这些化学反应就不会发生。但是，拉马尼指出，在火星上，太阳能电池或许可以提供电源。
此前，NASA毅力号火星探测器的“火星氧气现场资源利用实验”（MOXIE）表明，它可以用电将二氧化碳分解为氧气和一氧化碳。研究人员称，消耗同等的电量，新研究可产生的氧气将是MOXIE的25倍多，而且不会产生任何有毒的一氧化碳。
“当我们在谈到探索太空或探索月球或火星的表面时，涉及的技术从来都不只是一种，没有哪一种技术可以单独解决所有问题。”拉马尼说，“我们需要一系列相辅相成的技术，来让火星上的生活更加容易一些。我们也希望，我们的技术会成为其中之一。”
研究人员指出，这可以帮助NASA实现在本世纪三十年代中期将人类送上火星的目标。“我们希望，NASA会对这项研究感兴趣，愿意尝试扩大该技术的规模，进一步提高其性能，并在模拟火星环境的设施中进行演示。”
这种电催化剂在地球上也有应用价值。“如果在一艘潜水艇中，舱内氧气含量有限，而周围海水取之不尽，那么你可以吸入一些海水，然后将其分解，来获得新鲜氧气。”拉马尼说：“美国海军的现役潜水艇大多都是核动力潜水艇，因此不存在缺乏电力的问题。在陆地上的话，你也可以电解盐水来获得氢燃料。”（匀琳）
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