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从稀薄空气中造燃料:中国火星催化剂与“就地取材”的逻辑

每送一公斤物资去火星都代价高昂,因此认真的火星规划都从一个简单问题开始:哪些东西可以到了那里再造,而不必随船携带?位于合肥的中国深空探测实验室团队给出了一个答案。由空间资源科学家张哲等人在《深空探测学报》上发表的论文,介绍了一种能将二氧化碳转化为甲醇的催化剂。

关键在于原料。火星大气虽然稀薄,但其中超过95%是二氧化碳。若能把这种气体转化为可储存的液体燃料,未来的乘组就可以发电、为居住舱供暖、驱动火星车,而无需等待补给飞船。甲醇还是制造防冻液和建筑材料的实用化工原料。

作者措辞谨慎,称在火星上生产甲醇“在一定程度上”技术可行。真实环境十分严酷:极寒、沙尘、低气压以及有限的能源。此外,甲醇合成还需要氢,而氢只能从水冰中获取,这又增加了一道复杂工序。

尽管如此,这项研究符合一个清晰的趋势。北京正在稳步为月球以远的载人任务打下科学基础,而原位资源利用是任何一个严肃的航天大国都必须掌握的技术。同样的化学原理在地球上也可能大有用武之地——把捕获的二氧化碳变成燃料,至今仍是重要的气候目标。

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