近年来,将人们带到火星的竞赛激增,政府和私人公司努力成为第一个进入红色星球的人。尽管实现这一目标需要独特的概念和复杂的技术,但我们可以通过改进已经拥有的目标来实现这一目标。因此,正在进行各种研究,以查看我们是否可以利用火星上的当前情况来为我们的航天器供电。
辛辛那提大学的一群工程师正在努力将温室气体转化为燃料,这可能有助于解决地球的气候问题,并从火星返回。这学习在自然通信中发表的,重点是使用碳催化剂将二氧化碳转换为甲烷,然后可以在下一代火箭发动机中使用。此过程基于“ Sabatier反应”,国际空间站用来从车站的内部去除二氧化碳并产生饮用水和废物甲烷。
Professor Jingjie Wu, one of the study’s co-authors, pointed out that the Martian atmosphere is 95 percent carbon dioxide, so utilizing this technology could allow humanity to carry only half of the fuel they’d need back to Earth while making the rest on Mars.
“这就像火星上的加油站,”吴说。“您可以轻松地通过该反应堆泵送二氧化碳,并生产甲烷作为火箭。”
吴的团队试图确定最有效的方法来回收二氧化碳以生产甲烷。测试使用一系列催化剂,例如石墨烯量子点(碳灰尘的纳米级层),以增加产生的甲烷量。
除未来的火星加油站外,吴还认为,他正在开发的技术将有助于发射二氧化碳的发电厂。由于污染物被转换为燃料和水,因此转化技术可以减少污染,同时提供新的经济机会。爱游戏ayx体育
“该过程的生产力比十年前的生产力高100倍。因此,您可以想象,进步的速度越来越快。”吴解释说。“在接下来的十年中,我们将有很多初创公司来商业化这一技术。”
除了吴的研究外,一些科学家正在研究在火星上创造火箭燃料的技术。例如,加州大学欧文分校的一组研究人员研究了锌从二氧化碳中产生甲烷的催化剂。这项新技术由物理学和爱游戏ayx体育天文学教授Houlin Xin开创,它基于两步程序,用于在国际空间站上使用氢和氧电解产生呼吸氧气。
现有的两步方法需要大量的基础架构,但是XIN的方法更适合适应性,因为它将过程降低到一个阶段。结果,它更适合红色行星上的条件和材料。
Xin分享道:“我们开发的过程绕过水到水过程,而是有效地将二氧化碳以高选择性转化为甲烷。”
在研究人员调查技术的概念时,他们意识到需要更多的调查。爱游戏ayx体育
SpaceX和Blue Origin都在开发甲烷燃料的火箭。此外,NASA还测试了液态甲烷燃料的火箭发动机,用于火星陆地和未来任务。
SpaceX上的猛禽发动机是在视线中创建的。它将将甲烷用作火箭燃料与液体氧气结合使用,将二氧化碳和水蒸气释放到大气中。此外,SpaceX正在研究使用Sabatier反应,使用风和太阳能将二氧化碳变成甲烷,以产生其他火箭燃料。
Musk replied to concerns that methane is responsible for 20% of global emissions by encouraging his company’s stockholders not to “worry too much about methane,” defending his argument by saying, “Methane quickly breaks down into CO2,” adding, “Methane is not a stable molecule, CO2 is extremely stable.”
当然,甲烷在大约12年的时间内耗尽了大气,但在该持续时间内可能会造成重大损害。而且,由于马斯克揭示了向火星发射1,000枚火箭的意图,因此甲烷排放量可能会大大增加。
对于太空探险者来说,到达火星并不像到达珠穆朗玛峰。然而,地球可能在人类的生存中起着至关重要的作用。斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)曾经说过,他相信我们在地球上只有一百年左右,而火星是我们现在最接近的备用计划。困难是我们甚至还没有踩到它。然而,我们不乏光明的思想来将人类变成空间部门中的人。因此,让我们拭目以待,发现未来对我们来说的一切!