一种检测“活性氧物质”的设备正在开发 可能让宇航员无限期地呼吸

　　月球和火星尘土飞扬的表面为未来的探险者隐藏了看不见的危险。高氧化性材料区域可能具有足够的反应性，以至于它们会对宇航员未受保护的皮肤或肺部产生化学灼伤。从探索火星生命的开创性研究中汲取灵感，一个希腊团队正在开发一种设备来检测这些“活性氧物质”，并从中获取足够的氧气，让宇航员无限期地呼吸。

　　1976 年登陆火星的美国维京号着陆器进行了寻找火星生命的实验，其结果在 40 多年后仍有争议。

　　维京人的“标记释放”实验将微量营养液应用于火星土壤样本，作为响应释放了大量的氧气。一些权威人士将此结果解释为火星上存在微生物的证据——除了样品经过 160°C 高温消毒后，这种氧气的产生仍在继续。与此同时，其他维京人的实验没有发现有机化学物质的痕迹。

　　“今天的主要解释是，结果是由于非生物化学反应。”雅典国立技术大学地质科学系的 Elias Chatzitheodoridis 教授指出。

　　“氧气的产生是由活性氧与营养液中的水反应引起的。”帕特雷大学生物系的 Christos Georgiou 教授指出。“这种活性物质可能来自超氧化物、过氧化物或高氯酸盐的金属盐——后者确实在 2008 年被美国宇航局的火星凤凰号着陆器在火星北极探测到。

　　“绘制这种高反应性物种对于火星和月球定居者来说非常重要，不仅因为它们的存在将对人类定居和作物生长不利，而且因为它们会抹去任何可能的火星生物化石的痕迹，因此这些地区可以被统治在火星上寻找生命。”

　　帕特雷大学生物系已经对来自干旱、类似火星的莫哈韦沙漠和阿塔卡马沙漠以及暴露于辐射的高氯酸盐的土壤样品中产生活性氧进行了土壤实验。

　　Georgiou 教授解释说：“这些活性氧是由表面的强烈紫外线照射产生的，特别是被极端温度和微陨石破坏的破碎矿物，导致表面具有大量自由化学键。”

　　联合大学团队意识到，Viking 液体微量营养素实验将成为检测这些活性氧物种的可行模型。土壤样品将被放置在微流体装置中，通过用水润湿和催化剂的作用产生可检测的氧气。他们通过开放空间创新平台向欧空局提出了这个想法，寻找有前途的研究和开发想法。

　　“令人兴奋的是，这项技术不仅可以用于超氧化物检测。”ESA 材料和工艺工程师 Malgorzata Holynska 解释说。

　　“该项目由欧空局的技术开发部门支持，将包括大型反应器装置的初始设计，以定期从土壤中提取氧气，我们称之为‘氧气农业’。然后，太阳紫外线照射将在几小时内补充它们的氧气供应。据估计，1.2 公顷（3 英亩）的面积将产生足够的氧气来维持一名宇航员的生命。”

　　“商业上可用的月球和火星风化层因与地球富氧大气接触而发生化学变化，不适合测试。”Chatzitheodoridis 教授说。“因此，项目团队正在研究在受控环境中创建自己的模拟物。我们将另外使用月球和火星陨石来测试仪器，但也计划向美国宇航局申请实际的月球样本进行测试。”

　　“目标是探矿探测器应该比平装书还小。”负责01 Mechatronics公司的 Ioannis Markopoulos 博士说，他计划生产探测器原型。“宇航员很可能会发现它在任何月球和火星任务的整个过程中都很有用。”

　　“我们自己的身体会产生活性氧，因此我们的身体会产生抗氧化剂作为回应。”Georgiou 教授补充道。“它们也可以通过辐射暴露的干旱陆地土壤和采矿活动产生。在太空中，它们将由宇宙辐射与金属表面（例如水和食品罐以及机舱氧气）相互作用产生，因此这种探测器肯定对监测航天器环境很有用。”

　　Markopoulos 博士补充说：“我们当然也看到了陆地衍生产品的潜力。由于这些有害的活性氧在地球上广泛存在，因此很有可能成为一种非常好的商业化工具。”