未來如果我們要殖民火星,將宇航員送回地球將是一項壯舉。不幸的是,簡單地靠攜帶更多的火箭燃料返回家園是不可行的。因此,任何可行的返回選項都將依賴於火星本地生產的燃料。美國亞特蘭大喬治亞理工學院Nick Kruyer 博士等科學家開發了一種本地火箭燃料生產的概念,巧妙地使用藻類和大腸桿菌來解決這個問題。
目前火星上的火箭燃料計劃基於 LOX(液化氧)和甲烷,但火星上沒有這些資源。將資源運送到火星將花費數十億美元。據科學研究團隊稱,他們提出的生物燃料生產概念將顯著降低成本。在火星當地生產的生物燃料(稱為 2,3-丁二醇)所需的大部分資源已經在火星上存在,即:冷凍水、太陽光和二氧化碳。當然,除此之外,人類仍然需要從地球上帶去所需的微生物。宇航員必須攜帶的微生物是生物工程大腸桿菌和所謂的藍藻。
該論文的第一作者 Nick Kruyer 博士解釋說,二氧化碳是火星上現成的資源之一。由於生物學特別擅長將二氧化碳轉化為有用的成分,因此非常適合在現場生產火箭燃料。簡而言之,藻類將利用陽光將二氧化碳轉化為糖,然後透過生物工程大腸桿菌將其增強為 2,3-丁二醇。2,3-丁二醇並不是概念性的,已經用於生產橡膠部件,只是以前從未被認為是燃料。
生產過程首先將從地球傳送的塑膠部件組裝為光生物反應器,然後藻類將在光合作用的幫助下在這些光生物反應器中生長,在此過程中需要二氧化碳。與此同時,酶將用於單獨的光生物反應器,將藻類分解成糖。這些糖可以飼餵給給大腸桿菌來產生火箭燃料,這裡需要使用高科技分離技術將燃料與細菌分離。上面提到的生產過程還有很好的額外好處,它產生了大量多餘的清潔氧氣,可以在火星其他地方使用。
據研究小組成員介紹,目前還需要進行實驗以證明藍藻可以在火星上的條件下生長。例如,由於地處偏遠且缺乏大氣層,到達火星表面的陽光光譜存在差異。研究人員目前還致力於最佳化生產過程,以減少反應堆所需的資源量,減輕需要運往火星的所需有效載荷的重量。
來源:國際能源小資料