火星の空気から酸素を作った装置MOXIE。2年で作れたのは「小型犬10時間分」

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人類はすでに、火星の大気から酸素を作ることに成功している
2021年、探査車に積まれた装置MOXIEが火星の二酸化炭素から酸素を取り出した。
- 対象
- 火星の大気
- 規模
- 2021〜2023年の16回の運転
- 研究の種類
- 探査車上での技術実証実験
- 確かさ
- ★★★★☆
NASAの探査車の装置MOXIEは、火星の二酸化炭素から酸素を作ることに成功。16回の運転で計122g、小型犬が10時間吸う量だった。実用には大型化が必要。
ひとことで言うと火星の空気から酸素を作る実験に成功したよ。でも、まだほんの少しなんだ。
火星に人が行く日が来たら、いちばん困るものは何でしょう?そのひとつが、酸素です。
火星の空気は約96%が二酸化炭素。しかも気圧は地球の1%もありません。そのままでは、とても息はできません。
でも、二酸化炭素(CO₂)には酸素(O)が2つ入っています。これを取り出せないか——。そう考えてNASAが火星に送り込んだのが、トースターほどの小さな装置MOXIE(モキシー)です。
012021年4月20日、火星で初めて酸素ができた
MOXIEは、2021年に火星に着陸した探査車パーシビアランスに積まれていました。
NASAによると、2021年4月20日、MOXIEは初めての運転で約5gの酸素を作ることに成功しました。宇宙飛行士がふつうに活動して約10分呼吸できる量です。地球以外の惑星で、その星の資源から酸素を作ったのは、これが人類初でした。
02しくみは「二酸化炭素を800℃で分解」
MOXIEのしくみは、こうです。
- 火星のうすい空気を吸いこみ、圧縮する
- 約800℃に熱し、特殊なセラミックに電気を流す
- 二酸化炭素(CO₂)から酸素原子を1つ引きはがし、酸素(O₂)として集める
- 残りは一酸化炭素(CO)として外に出す
これを固体酸化物電解といいます。高温に耐える素材でできています。

03月の「砂」と火星の「空気」の違い
月で酸素を作るなら、材料は砂です。掘って、運んで、高温で溶かしたり電気を流したりする必要があります。
いっぽう火星には、うすいとはいえ空気があります。空気なら、どこにいても吸いこむだけで材料が手に入ります。掘る機械もいらず、装置を置いた場所でそのまま酸素を作れる。これが、火星ならではの大きなメリットです。
0416回の運転で、計122g
122gといっても、ピンとこないかもしれません。NASAはこれを「小型犬が10時間で吸う量」とたとえています。装置としては大成功。でも、人が暮らすにはまだまだ足りません。
05本当に必要なのは「ロケットの酸素」
じつは、火星で酸素がいちばんたくさん必要になるのは、呼吸ではありません。
NASAによると、火星に1年いる宇宙飛行士4人が吸う酸素は、合わせて約1トン。いっぽう、その4人を火星の地面から打ち上げるロケットには、燃料を燃やすための酸素が約25トンも必要です。
25トンは122gの20万倍以上。これを地球から運ぶのは大変なので、火星で作れれば旅の荷物がぐっと軽くなります。そのためには、MOXIEをもっと大きくし、長時間休まず動かす必要があります。
06まとめ
- NASAの装置MOXIEは、火星の二酸化炭素から酸素を作ることに成功した
- 16回の運転で計122g、最高で1時間12g・純度98%以上
- 人が帰るロケットには約25トンの酸素が必要。実用化には大型化が欠かせない
小さな箱が作った122gの酸素は、人類が火星で「自分で空気を作って暮らす」ための、最初の一歩でした。
この研究を英語で読もう原田英語の English CornerThe air on Mars is about 96 percent carbon dioxide, and its pressure is less than 1 percent of Earth's, so…
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4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く
原田英語の English Corner
この研究を英語で読もう
People cannot breathe the air on Mars. It is mostly carbon dioxide. But NASA sent a small machine called MOXIE to Mars on the Perseverance rover.
MOXIE took oxygen out of the Martian air. It worked 16 times and made 122 grams of oxygen in total. That is about what a small dog breathes in 10 hours. In the future, much bigger machines will be needed.
66 words ・ CEFR A2
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人間は火星の空気を吸うことができません。その空気はほとんどが二酸化炭素だからです。しかしNASAは、MOXIEという小さな装置を探査車パーシビアランスに積んで火星に送りました。
MOXIEは火星の空気から酸素を取り出しました。16回運転して、合計122グラムの酸素を作りました。これは小型犬が10時間で吸う量くらいです。将来は、もっとずっと大きな装置が必要になるでしょう。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
火星の空気から酸素を作った装置 MOXIE の話なので B。
Q2. How much oxygen did MOXIE make in total?
made 122 grams of oxygen in total とあるので A。16は運転回数。
Q3. In this passage, "in total" means ...
in total は「合計で」。16回分をすべて合わせて122グラムという意味なので D。
The air on Mars is about 96 percent carbon dioxide, and its pressure is less than 1 percent of Earth's, so humans cannot breathe it. However, carbon dioxide contains oxygen. To test whether this oxygen could be used, NASA sent a toaster-sized device called MOXIE on the Perseverance rover.
On April 20, 2021, MOXIE made about 5 grams of oxygen, enough for an astronaut to breathe for about 10 minutes. It was the first time oxygen had been made from another planet's resources. By August 2023, MOXIE had run 16 times and produced 122 grams. Unlike Moon soil, which must be dug up, Martian air can simply be pulled in wherever the machine is placed.
115 words ・ CEFR B1
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火星の空気は約96パーセントが二酸化炭素で、気圧は地球の1パーセントにも満たないため、人間はそれを吸うことができません。しかし、二酸化炭素には酸素が含まれています。この酸素を使えるかどうかを試すため、NASAはMOXIEというトースターほどの大きさの装置を探査車パーシビアランスに積んで送りました。
2021年4月20日、MOXIEは約5グラムの酸素を作りました。宇宙飛行士が約10分間呼吸できる量です。ほかの惑星の資源から酸素が作られたのは、これが初めてでした。2023年8月までに、MOXIEは16回運転し、122グラムを作りました。掘り出さなければならない月の砂と違い、火星の空気は、装置を置いた場所でそのまま吸いこむことができるのです。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the passage mainly about?
MOXIE が火星の二酸化炭素から酸素を作った実験の話なので C。
Q2. How much oxygen did MOXIE make on April 20, 2021?
On April 20, 2021, MOXIE made about 5 grams of oxygen とあるので D。122グラムは2023年8月までの合計。
Q3. What advantage does Martian air have over Moon soil as a source of oxygen?
Unlike Moon soil, which must be dug up, Martian air can simply be pulled in とあるので B。
Mars's atmosphere is about 96 percent carbon dioxide and exerts less than 1 percent of Earth's pressure, yet every carbon dioxide molecule contains two oxygen atoms. NASA's MOXIE, a toaster-sized instrument aboard the Perseverance rover, was designed to test whether that oxygen could be harvested. It compresses Martian air, heats it to about 800 degrees Celsius and uses an electrically powered ceramic cell to strip one oxygen atom from each molecule, a process called solid oxide electrolysis. On April 20, 2021, it produced about 5 grams of oxygen, the first oxygen made from another planet's resources.
A 2022 analysis led by MIT researchers reported that MOXIE had made oxygen seven times in 2021, and NASA later said it had run across a full Mars year of conditions. By August 2023, MOXIE had run 16 times, producing 122 grams in total, at best 12 grams per hour with a purity of at least 98 percent, twice its original goal. But this was only a demonstration. Four astronauts living on Mars for a year would breathe about one ton, but a rocket returning them to Earth would need about 25 tons of oxygen, so a much larger, continuously operating system will be required.
201 words ・ CEFR B2
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火星の大気は約96パーセントが二酸化炭素で、気圧は地球の1パーセントにも満たないものの、二酸化炭素の分子にはどれも2つの酸素原子が含まれています。探査車パーシビアランスに積まれたトースターほどの大きさのNASAの装置MOXIEは、その酸素を取り出せるかどうかを試すために設計されました。MOXIEは火星の空気を圧縮し、約800℃に熱して、電気で動くセラミックのセルを使い、それぞれの分子から酸素原子を1つ引きはがします。これは固体酸化物電解と呼ばれる方法です。2021年4月20日、MOXIEは約5グラムの酸素を作りました。
ほかの惑星の資源から作られた初めての酸素です。MITの研究者が中心となった2022年の分析は、MOXIEが2021年に7回酸素を作ったと報告し、のちにNASAは、MOXIEが火星の1年にわたるさまざまな条件で運転されたと発表しました。2023年8月までに、MOXIEは16回運転して合計122グラムを作り、最も調子のよいときは1時間に12グラム、純度は98パーセント以上で、当初の目標の2倍でした。しかし、これはあくまで実証にすぎません。火星で1年暮らす宇宙飛行士4人が吸う酸素は約1トンですが、彼らを地球へ帰すロケットには約25トンの酸素が必要なので、はるかに大きく、休まず動き続けるシステムが必要になるのです。
4択リーディングクイズ
Q1. What is the main point of the passage?
MOXIE の成功を述べたあと、But this was only a demonstration. 以降で大型化の必要性を示しているので A。
Q2. According to the passage, what would require the most oxygen on Mars?
呼吸用は1年で約1トン、帰還ロケットには約25トンとあるので C。
Q3. What does the phrase "only a demonstration" suggest?
目標の2倍の成果を出したが、人を支える量ではなく「方法が使えることを示す実験」だったという意味なので B。
重要単語
- carbon dioxideB1名詞(句)二酸化炭素Mars' air is mostly carbon dioxide.
di-(2つの)+oxide(酸化物)。CO2 は酸素原子が2つ、CO(一酸化炭素)は carbon monoxide。 - oxygenA2名詞酸素MOXIE made oxygen on Mars.
ギリシャ語の「酸を生むもの」から。発音は /ˈɒksɪdʒən/(オクシジェン)。 - electrolysisC1名詞電気分解Solid oxide electrolysis splits carbon dioxide.
electro-(電気)+-lysis(分解)。水の電気分解(electrolysis of water)は理科の定番。 - purityB2名詞純度The oxygen had a purity of 98 percent.
pure(純粋な)の名詞形。high purity「高純度」。 - scale upB2動詞(句)規模を大きくするEngineers need to scale up the system.
反対は scale down(縮小する)。ビジネス英語でも頻出。名詞 scale-up。 - demonstrationB2名詞実証、実演/デモMOXIE was a technology demonstration.
demonstrate(示す・実証する)の名詞形。「抗議デモ」の意味もある。 - harvestB2動詞・名詞収穫する、取り出して集めるMOXIE harvested oxygen from the Martian air.
本来は作物の「収穫」。科学では harvest energy「エネルギーを取り出す」のように広く使う。
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NASAは火星の空気(ほぼ二酸化炭素)から酸素を作ることに成功している。装置MOXIEが2年あまりで作った酸素は計122g、小型犬が10時間で吸う量らしい。4人が火星から帰るロケットには約25トンの酸素が必要。
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※本記事は上記の研究・公開資料をもとに、原田英語が独自の言葉で解説したものです。引用は著作権法第32条の範囲で行い、出典を明記しています。画像はすべてオリジナルのイメージです。研究結果には限界や個人差があります。誤りのご指摘は原田英語のお問い合わせフォームから。












