火星大氣層非常稀薄，比地球的密度小100多倍，主要由二氧化碳組成，太空人無法直接呼吸。
名為MOXIE（火星氧氣原位資源利用實驗，Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment）是人類在另一個星球上首次展示就地處理供人類使用的資源，為前往火星創造了一種可呼吸空氣的方式。這台安裝在NASA毅力號火星探測車的腹部，透過電解的過程將火星上的二氧化碳分解為一氧化碳和氧氣。
研究人員說，從2021年2月毅力號降落後至2021年底，MOXIE產生了七次氧氣，未來將持續運作。二氧化碳是由一個碳原子和兩個氧原子組成的分子，將二氧化碳還原成組成元素已被充分研究。然而，我們面臨是在地球上開發一種儀器，能夠在火星上使用就近的材料進行還原的挑戰。
MOXIE製造氧氣的步驟如下：
首先，經由過濾器將火星空氣吸入。淨化後的空氣被壓縮、加熱，然後通過固體氧化物電解器（SOXE），將二氧化碳分解成一氧化碳和氧離子，然後一氧化碳被釋放回火星大氣中，而氧離子重新組合成氧分子，再測量氧氣的數量和純度之後，再釋放至大氣中。
科學家確定，這個過程已經產生可呼吸的氧氣。在幾個小時的預熱之後，每次實驗運行1小時，然後斷電一段時間。在這1小時的操作中，MOXIE可製造多達10克的氧氣，相當於一個太空人20分鐘可呼吸的氧氣量。在其七次運行中，MOXIE每次產生5.4到8.9克的氧分子，總計49.9克。並且能夠在白天、夜晚或不同的季節條件下產生氧氣。
研究團隊的目標是能建造一個可以持續運行的生命支持系統，據估計一個小隊的太空人在火星上一年需要大約一公噸的氧氣。研究團隊在MOXIE營運的第一年所學到的知識將為這個更大系統的開發提供助益，但仍有一段路要走。該研究已發表在《科學前緣》（Science Advances）期刊上。
