太空是一个不适宜居住的地方。目前，当人类乘坐太空舱和空间站外出时，他们在停留期间需要自带空气和水——并且在失重状态下生活。未来，如果人类想在太空中长期停留（并且他们也这么打算），他们将需要就地取材。
幸运的是，基本必需品已经存在于太空中。小行星富含水。可以通过旋转的空间站来诱导重力。但氧气很难以我们所需的形态获得。作为一种元素，它无处不在。但人类需要分子氧（O2）来呼吸，而这种氧气要稀少得多。
加州理工学院的最新研究表明，彗星可以自行产生氧气，而且是从太阳系中一种更普遍的物质：二氧化碳中产生的。这种发生在彗星上的令人惊讶的转化，可以为未来的太空旅行者提供一种方法，让他们能够利用人类每次呼吸呼出的气体（也是构成火星稀薄大气的主要成分）来制造可呼吸的空气。
撞击分子
由 Konstantinos Giapis 和他的博士后研究员 Yunxi Yao 领导的研究人员想弄清楚为什么科学家们有时会看到分子氧从某些彗星上喷涌而出——例如，67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星，该彗星从2014年到2016年被“罗塞塔”号探测器围绕并仔细研究。67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星
彗星可能非常活跃。它们以高速运行，从太阳系外寒冷区域过渡到靠近太阳时的炙热阳光，会导致其表面发生剧烈变化。其中一种现象发生在水分子（氢加氧）以高速撞击其他含氧表面时，例如彗星上常见的锈或沙。这种反应不是化学反应，而是物理反应，因为氢被剥离，氧分子则结合在一起。
但水并不是唯一以高速撞击彗星表面的含氧分子。加州理工学院的研究人员想知道二氧化碳是否也能产生同样的结果。
尽管二氧化碳（CO2）已经含有两个氧原子，但它们以直线排列，碳原子位于中间。这意味着大多数情况下，当它撞击表面并分子破裂时，它会完全分裂成 C+O+O，或者分裂成 CO+O。但大约有5%的情况下，分子会折叠成三角形，连接两个氧原子。这是一种奇怪的、高能的分子状态，它不会持续很长时间，几乎立即就会分解成更小的碎片。但现在，其中一种可能性是 C+O2，从而产生分子氧，也就是人类赖以呼吸的物质。
Giapis 和 Yao 通过将二氧化碳分子撞击金箔来测试这种相互作用——金本身不含氧，不会干扰结果。但他们指出，任何材料都可以，只要二氧化碳以足够高的速度撞击它。他们于5月24日在《自然·通讯》上发表了他们的研究结果。
研究人员以高速将二氧化碳撞击黄金，以产生氧气。（图片来源：Caltech）
加州理工学院
这个过程的概率仍然很低——大约每10,000次碰撞中有65次，即不到1%的时间。但研究人员希望，通过进一步的研究和调整技术，他们有一天能够从二氧化碳（人类的废气）中生产氧气（生命的燃料）。
