未來宇航員可以在火星製造甲烷燃料返回地球

未來宇航員如何從火星返回地球?最新研究顯示,他們可以利用火星上的甲烷製造火箭燃料。目前,研究人員已設計一種最新方法製造以甲烷為基礎的火箭燃料,他們希望該燃料能使火星返程地球變得切實可行,據悉,該觀點之前是由埃隆·馬斯克和SpaceX公司的工程師們提出的,他們考慮如何利用火星冰層中的二氧化碳和水產生甲烷中的碳、氫分子。

未來宇航員可以在火星製造甲烷燃料返回地球

所以,從理論上講未來宇航員可以利用這項技術將火星上的冰和二氧化碳等物質轉化為返回地球的火箭燃料,這種新方法目前還僅是一個「概念驗證」,這意味着當前僅在實驗室中進行過測試,而沒有在現實環境中實測。

盡管如此,負責這項研究的加州大學歐文分校物理學家辛霍林(音譯)稱,在該技術完全實現之前,還需要進行大量的工程設計和研究分析,但是該研究項目很有發展前景。

為了能在火星上製造甲烷,研究小組採納了國際空間站將水轉換為可呼吸氧氣的兩步操作法,並將其過程轉變為一步操作法,期間使用了單原子鋅作為催化劑。

辛霍林說:「從本質上講,鋅是一種高效催化劑,它具有反應時間高效、選擇性強和可移植性的優點,這是太空旅行所需的最佳條件。」

通過將兩個步驟縮減至一個步驟,該裝置變得更加緊湊和便攜,從而更容易在火星上運輸使用。辛霍林說:「這種新方法採用單個鋅原子,作為反應催化劑,幫助從二氧化碳中產生甲烷,在這個過程中,使用這種特殊的催化劑,能有效地將二氧化碳轉化為甲烷。」

當前許多運載火箭都不使用甲烷為基礎的火箭燃料,因此這一設計理論必須與未來火箭推進技術有效兼容,但與波音和洛克希德等公司使用的液氫燃料相比,甲烷燃料更具優勢。研究表明,某些類型的火箭燃料會在引擎中留下需要清理的碳殘留物,這在火星上是很難完成的,但也不是不可能實現。

部分商業太空公司現已開始着手開發研製基於甲烷的火箭燃料,例如:SpaceX公司的星艦「猛禽」引擎、藍色起源公司的BE-4發動機、螢火蟲太空公司正在研製使用甲烷燃料的阿爾法火箭。

來源:cnBeta