未來宇航員能在火星制造甲烷燃料返回地球

未來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可行，據(jù)悉，該觀點之前是由埃隆·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，從理論上講未來宇航員可以利用這項技術(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“概念驗證”，這意味著當(dāng)前僅在實驗室中進行過測試，而沒有在現(xiàn)實環(huán)境中實測。

盡管如此，負責(zé)這項研究的加州大學(xué)歐文分校物理學(xué)家辛霍林（音譯）稱，在該技術(shù)完全實現(xiàn)之前，還需要進行大量的工程設(shè)計和研究分析，但是該研究項目很有發(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，并將其過程轉(zhuǎn)變?yōu)橐徊讲僮鞣?，期間使用了單原子鋅作為催化劑。

辛霍林說：“從本質(zhì)上講，鋅是一種高效催化劑，它具有反應(yīng)時間高效、選擇性強和可移植性的優(yōu)點，這是太空旅行所需的最佳條件。”

通過將兩個步驟縮減至一個步驟，該裝置變得更加緊湊和便攜，從而更容易在火星上運輸使用。辛霍林說：“這種新方法采用單個鋅原子，作為反應(yīng)催化劑，幫助從二氧化碳中產(chǎn)生甲烷，在這個過程中，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?！?/p>

當(dāng)前許多運載火箭都不使用甲烷為基礎(chǔ)的火箭燃料，因此這一設(shè)計理論必須與未來火箭推進技術(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。研究表明，某些類型的火箭燃料會在引擎中留下需要清理的碳殘留物，這在火星上是很難完成的，但也不是不可能實現(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、藍色起源公司的BE-4發(fā)動機、螢火蟲太空公司正在研制使用甲烷燃料的阿爾法火箭。