مأموریت‌های مریخ می‌توانند از آب محبوس شده در یخچال‌های طبیعی سیاره، یخ‌های دائمی و احتمالاً خاک مرطوب برای تولید اکسیژن و متان برای سوخت استفاده کنند. با این حال، استخراج آن به استخراج یخ پیچیده، ذوب، تصفیه آب و عملیات حمل و نقل نیاز دارد. ماموریت‌های اولیه می‌توانند مقداری سوخت را در مریخ اکسید کنند و بقیه سوخت را از زمین ارسال کنند و زیرساخت‌هایی برای دسترسی به آب سیاره سرخ ایجاد کنند.
محققان هنوز باید هرگونه مشکل پیش بینی نشده در مقیاس پذیری و دوام بلند مدت MOXIE را بررسی کنند.
آینده نگر: اکسیژن یک عنصر ضروری برای هر مأموریت خدمه مریخ خواهد بود. تولید آن در سیاره سرخ می تواند بسیار کارآمدتر از ارسال آن از زمین باشد، و آزمایش های اخیر ناسا نشان می دهد که این ایده قابل اجرا است. اکسیژن بیشتر برای سوخت است تا تنفس.
یک MOXIE بزرگ‌تر ممکن است نیاز به تولید 2 تا 3 کیلوگرم اکسیژن در ساعت داشته باشد و قبل از رسیدن تیمی از فضانوردان، کمی بیش از دو سال در مریخ کار کند. با این حال، این روش ممکن است تنها گامی به سوی محققین مریخی باشد که واقعاً برای تولید اکسیژن – آب – می خواهند.
فضانوردان نه تنها برای تنفس به اکسیژن بلکه برای سوخت نیز نیاز دارند. بلند کردن یک خدمه شش نفره از سطح سیاره سرخ به حدود 31 تن اکسیژن (همراه با عناصر دیگر) نیاز دارد. آوردن این مقدار اکسیژن از زمین به دلیل نیاز به سوخت برای فرار از جو زمین، حدود 500 تن برای هر ماموریت نیاز دارد. اگر این فناوری بتواند به سرعت این کار را انجام دهد، ایجاد اکسیژن در مریخ هزینه بسیار کمتری خواهد داشت.
در طول سال 2021، ماشینی که ناسا با مریخ نورد Perseverance 2020 خود به مریخ فرستاد – به نام آزمایش استفاده از منابع اکسیژن در محل (ISRU) (MOXIE) – حدود 50 گرم اکسیژن از جو عمدتاً دی اکسید کربن این سیاره ایجاد کرد. یک مقاله تحقیقاتی اخیر MIT توضیح می دهد که چگونه یک دستگاه به اندازه جعبه ناهار با موفقیت اکسیژن را در مریخ تولید می کند و چگونه محققان می توانند عملیات آن را افزایش دهند. این آزمایش گامی اولیه به سمت اکتشاف پایدار انسان در مریخ است.
به تنهایی، این مقدار زیادی نیست، فقط 6-8 گرم در ساعت تولید می کند. با این حال، افزایش صدها بار این فرآیند می‌تواند مشکل مهمی را که کاوش سرنشین‌دار مریخ با آن مواجه است، حل کند.
این دستگاه به اندازه جعبه ناهار، CO2 را از جو جذب و فشرده می کند، سپس آن را تا 800 درجه سانتیگراد گرم می کند. سپس این فرآیند آن را از طریق یک مجموعه اکسید جامد الکترولیز می کند و آن را به اکسیژن و مونوکسید کربن از حالت فشرده خارج می کند. دستگاه همچنین می تواند خلوص و کمیت آن را تأیید کند. از آنجایی که آزمایش‌ها بخشی از اثبات مفهوم بود، دستگاه به جای ذخیره‌سازی عناصر حاصل را آزاد کرد.