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  • 科學家為降低成本 提出利用微生物在火星上生產火箭燃料

    離開火星的火箭發動機目前計劃以甲烷和液氧(LOX)為燃料。但是,火星上并不存在這兩種物質,這意味著首先需要從地球運來這些燃料,然后再為返回航天器提供動力進入火星軌道。

    然而,這種運輸成本很高,運送所需的30噸甲烷和LOX估計耗資約80億美元。為了降低這一成本,NASA提議使用化學催化將火星二氧化碳轉化為LOX,但是這仍然需要從地球運輸甲烷。

    近日,佐治亞理工學院的研究人員提出了一種新的方案,可以從CO2中生產推進劑和液氧。研究人員表示,這種方案有助于降低任務成本。此外,該過程會產生44噸多余的清潔氧氣,可以留出用于其他目的,例如支持人類定植。

    該方案除了利用火星上現有的三種原生資源,即二氧化碳、陽光和冷凍水外,還包括將兩種微生物運送到火星。第一個是藍藻(藻類),它會從火星大氣中吸收二氧化碳并利用陽光來制造糖分。一種將從地球運來的工程大腸桿菌,將這些糖轉化為火星特有的推進劑,用于火箭和其他推進裝置。火星推進劑,稱為2,3-丁二醇,目前存在,可以由大腸桿菌產生,并且在地球上用于制造用于生產橡膠的聚合物。

    該團隊的研究發現,與提議的從地球運送甲烷并通過化學催化產生氧氣的策略相比,新的方案使用的能量少32%。

    該研究論文題為“Designing the bioproduction of Martian rocket propellant via a biotechnology-enabled in situ resource utilization strategy”,已發表在Nature Communications上。