“火星三宝” 微生物!美国科学家喜获秘方 可以就地造出火箭生物燃料-凯发开户

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“火星三宝” 微生物!美国科学家喜获秘方 可以就地造出火箭生物燃料
2021.11.02 15:29 财联社 黄君芝

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,人类要想在火星或月球上持续生存,就必须获得充足的物资,而这一切的大前提就是能保障运送人员来回所需的燃料。许多科学家认为,这个问题的答案本身可能就在这颗红色星球上。

近期,佐治亚理工学院的科学家们提出了一个新的概念,它将允许宇航员在火星上制造火箭燃料,当他们的任务结束时,可以用来将宇航员送回地球。据悉,这个生物生产过程将使用到这颗红色星球的三种原生资源:二氧化碳、阳光和冷冻水。

此外,该过程还包括将两种微生物运送到火星。第一个是蓝藻(藻类),它会从火星大气中吸收二氧化碳并利用阳光来制造糖分。另一个则是一种特殊类型的工程大肠杆菌,它可以将这些糖转化为特有的推进剂,用于火箭和其他推进装置。

据了解,离开火星的火箭发动机目前通常以甲烷和液氧(lox)为燃料,但是这颗红色星球上不存在这两种物质,这意味着它们需要从地球运送至火星。但它们的运输成本很高:运送返程所需的30吨甲烷和lox估计耗资约80亿美元。

作为替代方案,研究人员提出了一种基于生物技术的原位资源利用(bio-isru)策略,该策略可以从co2中生产推进剂和lox。研究人员表示,利用火星资源在火星上制造推进剂,有助于降低任务成本。此外,生物isru过程会产生44吨多余的清洁氧气,可以留出用于其他目的。

现在基本的想法是,人类先将塑料材料运送到火星,这些材料将组装成占据四个足球场大小的光生物反应器。蓝藻将通过光合作用(需要二氧化碳)在反应器中生长。单独反应器中的酶会将蓝藻分解成糖,这些糖可以被输送到大肠杆菌中以生产火箭推进剂。推进剂将使用先进的分离方法与大肠杆菌发酵液分离。

根据研究小组的计算,这一过程的效率将比一个利用从地球运来的甲烷通过化学催化在火星上生产氧气的化工厂要高出32%,尽管其重量是化工厂的三倍。研究人员表示,下一步将是想办法使设备更小、更轻,并使整体过程更快、更有效。该研究成功已发表在《自然通讯》杂志上。

“我们还需要进行实验,证明蓝藻细菌可以在火星环境中生长。我们需要考虑火星上太阳光谱的差异,这既是由于距离太阳的距离,也是由于大气对阳光的过滤不足。高紫外线水平会损害蓝藻细菌,”研究人员补充道。

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