宇航員可在火星制造甲烷燃料返航地球

未來(lái)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制造火箭燃料。目前，研究人員已設(shè)計(jì)一種最新方法制造以甲烷為基礎(chǔ)的火箭燃料，他們希望該燃料能使火星返程地球變得切實(shí)可行，據(jù)悉，該觀點(diǎn)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(chǎn)生甲烷中的碳、氫分子。

所以，從理論上講未來(lái)宇航員可以利用這項(xiàng)技術(shù)將火星上的冰和二氧化碳等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為返回地球的火箭燃料，這種新方法目前還僅是一個(gè)“概念驗(yàn)證”，這意味著當(dāng)前僅在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)測(cè)試，而沒有在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)測(cè)。

盡管如此，負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的加州大學(xué)歐文分校物理學(xué)家辛霍林（音譯）稱，在該技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)之前，還需要進(jìn)行大量的工程設(shè)計(jì)和研究分析，但是該研究項(xiàng)目很有發(fā)展前景。

為了能在火星上制造甲烷，研究小組采納了國(guó)際空間站將水轉(zhuǎn)換為可呼吸氧氣的兩步操作法，并將其過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橐徊讲僮鞣ǎ陂g使用了單原子鋅作為催化劑。

辛霍林說(shuō)：“從本質(zhì)上講，鋅是一種高效催化劑，它具有反應(yīng)時(shí)間高效、選擇性強(qiáng)和可移植性的優(yōu)點(diǎn)，這是太空旅行所需的最佳條件?！?/p>

通過(guò)將兩個(gè)步驟縮減至一個(gè)步驟，該裝置變得更加緊湊和便攜，從而更容易在火星上運(yùn)輸使用。辛霍林說(shuō)：“這種新方法采用單個(gè)鋅原子，作為反應(yīng)催化劑，幫助從二氧化碳中產(chǎn)生甲烷，在這個(gè)過(guò)程中，使用這種特殊的催化劑，能有效地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。”

當(dāng)前許多運(yùn)載火箭都不使用甲烷為基礎(chǔ)的火箭燃料，因此這一設(shè)計(jì)理論必須與未來(lái)火箭推進(jìn)技術(shù)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(yōu)勢(shì)。研究表明，某些類型的火箭燃料會(huì)在引擎中留下需要清理的碳?xì)埩粑铮@在火星上是很難完成的，但也不是不可能實(shí)現(xiàn)。

部分商業(yè)太空公司現(xiàn)已開始著手開發(fā)研制基于甲烷的火箭燃料，例如：SpaceX公司的星艦“猛禽”引擎、藍(lán)色起源公司的BE-4發(fā)動(dòng)機(jī)、螢火蟲太空公司正在研制使用甲烷燃料的阿爾法火箭。
責(zé)編AJX