研究人员提出用一系列微生物在火星上制造火箭燃料的概念

人类在火星或月球上持续存在的最大挑战是如何带来足够的物资来维持人类。最大的挑战之一是为运送船员到火星的火箭带来足够的燃料,并为返回的旅程留下足够的燃料。许多科学家认为,这个问题的答案是在红色星球上收获持续存在所需的一些材料,这些材料来自于这个星球本身。

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佐治亚理工学院的科学家们有一个新的概念,它将允许在火星上制造火箭燃料,当他们的任务结束时,可以用来将船员送回地球。这个生物生产概念将利用地球上已经存在的资源,包括二氧化碳、阳光和冷冻水。然而,这个过程将需要将一些微生物运到火星。

其中一种微生物是蓝细菌(或藻类),它将被用来从火星的大气中收集二氧化碳,并与阳光结合来制造糖类。该过程还需要一种特殊类型的工程大肠杆菌,将海藻创造的糖转化为火箭和其他设备的推进剂。该过程创造的火箭燃料是2,3-丁二醇,这是一种已经存在的推进剂,可以在地球上创造。然而,在地球上,制造聚合物以生产橡胶时需要这种推进剂。

NASA曾提议使用化学催化剂将二氧化碳转化为液态氧。但是,这个想法仍然需要将甲烷与船员和其他任务材料一起运到火星。另一方面,佐治亚理工学院的工艺将使用火星上已有的资源,并能降低任务成本和复杂性。

该工艺的另一个好处是产生人类持续存在所需的清洁氧气。据研究人员称,他们的生物ISRU工艺将产生44吨清洁氧气用于其他用途。研究人员概述了一个过程,该过程需要美国宇航局将塑料材料送到火星,这些材料可以被组装成大约四个足球场大小的光生物反应器。蓝细菌将在反应器内利用二氧化碳生长。然后,蓝细菌将被分解成糖,喂给大肠杆菌以生产推进剂。最后,推进剂将使用先进的分离方法从大肠杆菌中分离出来。

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