Atmosfer di Mars sangat berbeda dengan Bumi. Titik biru pucat tempat kita tinggal ini memiliki atmosfer yang terdiri dari 78% nitrogen dan 21 persen oksigen. Sementara itu, planet Mars memiliki atmosfer yang terdiri dari 95,32% karbon dioksida, 2,7% nitrogen, 1,6% argon, dan sekitar 0,13% oksigen ditambah sejumlah elemen lainnya dalam jumlah yang lebih kecil lagi. Sangat sedikit oksigen, bukan?
Atmosfer Mars juga sangat tipis. Beberapa juta tahun yang lalu, atmosfer Mars diketahui jauh lebih padat, dan bahkan mengandung oksigen seperti di Bumi. Namun, medan magnetnya runtuh, sehingga angin Matahari yang membawa partikel bermuatan mengikis atmosfer Mars dengan mudah karena tak ada perlindungan dari medan magnet. Hal ini membuat oksigen di Mars hilang.
Ide untuk membuat oksigen di atmosfir ini telah NASA rencanakan sejak 2014. Salah satu cara yang akan dicoba dalam meningkatkan kembali kadar oksigen di Mars adalah dengan melakukan hal yang sama seperti yang alam lakukan. Fotosintesis secara aktif dapat mengubah karbon dioksida menjadi oksigen sepanjang waktu. Jadi, jika sesuatu yang mirip dengan proses fotosintesis ini dapat dikompres ke dalam kotak kecil, NASA akan mengirimkannya ke Mars.
Salah satu metode di mana "fotosintesis buatan" ini bisa dilakukan adalah, NASA akan menggunakan laser yang kuat untuk "mengiris" atom karbon yang ada pada CO2 di atmosfer Mars, untuk nantinya menghasilkan O2 yang bisa dihirup manusia. Sebagai alternatif, robot Mars 2020 juga akan menggunakan sel bahan bakar untuk memisahkan atom karbon dan oksigen satu sama lain dalam proses yang dikenal sebagai elektrolisis. Instrument ini dikenal sebagai MOXIE, Mars Oxygen In-Situ Resources Utilization Experiment. Bila sesuai rencana, MOXIE akan menghasilkan sekitar 22 gram (0,78 ons) oksigen per jam.
