將細菌運送到火星

美國喬治亞理工學院的一組科學家提出了新概念,他們希望能將細菌運送到火星上,再與大氣中的二氧化碳產生火箭燃料和液氧,為返回地球的太空飛船提供動力。

在本世紀末左右,美國NASA「毅力號」探測器收集了大約半公斤的地質樣本從火星發射升空,火箭會將樣本及其容器送入火星軌道,由另一艘太空飛船取回以便返航,但樣本重達400公斤,其中大部分都由升空所需的固體火箭燃料所承擔。

火星任務需要用到許多燃料,根據計算,搭載太空人上火星將需要30噸的甲烷和500公斤的液氧,儘管在火星上可以生產液氧,但甲烷就必須得來自地球,這意味著從地球上起飛的那一刻開始,有效載荷就得重達500噸,運輸額外燃料的成本就高達80億美元。

為火箭提供足夠的氧氣

美國喬治亞理工學院的研究小組利用了藍藻和被稱為2,3-丁二醇的替代燃料,這在地球上多用於製造合成橡膠等聚合物,除了為火箭提供足夠的氧氣,這項技術還將保留44噸多餘的氧氣可用於其他用途。

簡單來說,這項技術會在主要任務前就發送到火星上,裡頭包括了微生物的樣本和可以建立光生物反應器所需的塑料材料,在這些反應器中,來自大氣的陽光和二氧化碳將被提供給藍藻,藍藻被酶處理後產生糖,這些糖緊接著被提取出來供給大腸桿菌以產生2,3-丁二醇和氧氣,而這些物質將在進一步的過程中被分離出來。

通過化學催化生產氧氣

根據該小組的計算,這個過程會比地球上任何一個化工廠都快32%的效率,研究小組利用了從地球運來的甲烷在火星上通過化學催化生產氧氣,儘管它的重量是火星的三倍,而下一步研究人員打算想辦法讓設備變得更小、更輕,使過程更快、更有效。

研究人員馬修·勒夫說:「我們還需要進行實驗,證明藍藻細菌可以在火星環境中生長。」「我們需要考慮火星上太陽光譜的差異,由於太陽的距離,大氣對陽光的過濾可能會不足,高紫外線有很大的機率會損害藍藻細菌。」

圖片來源:NASA

資料來源:David Szondy(2021,OCT 29).Microbes could be used to make rocket fuel on Mars. Newatlas

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