火星载人登陆不是梦?马斯克找到了在火星上制造火箭燃料的方法。

火星作为当今最适合移民的星球,各国都在探索。面对把人送上火星这个大问题,首先要确定的是旅程不能只是一张单程票。所以在设计火箭的时候,要预留回程需要的燃料和材料,尤其是燃料。

因为要飞回地球,飞船必须先摆脱火星的引力,再飞回地球的引力范围,而摆脱火星引力所需的加速要消耗巨大的燃料,这和从地球飞到火星所用的燃料量没什么区别,是对运载能力的巨大挑战。

受限于火箭技术,火箭的燃料推进只能保证单向消耗。即使登陆火星后还有燃料剩余,也很难保证火箭能飞回地球。

所以,既然要把人送上火星,毫无疑问是有去无回。

要解决燃料问题,最好的办法是在火星上找到燃料源。最有可能的情况是,他们可以利用火星上已经存在的甲烷来制造火箭燃料。

早在几年前,科学家们就已经发现火星上有大量的甲烷,但他们一直没有找到甲烷的来源。

除了在火星上开采甲烷,根据最新的实验,甲烷还可以由火星上的其他物质制成。

太空探索技术公司的Elon Musk和他的工程师们提出并设计了一个新方案来制造一个便携式系统,该系统可以生产基于甲烷的火箭燃料。他们希望这将使从火星返回的旅程更加可行。

他们考虑利用火星上的冰、大气中的二氧化碳和地下水来为甲烷生产碳和氢。

标注的区域是美国国家航空航天局号飞船在地表水附近发现冰的地方,这对宇航员来说很容易挖掘。

因为以前的研究,火星上有大量的冰,而且美国国家航空航天局的凤凰号着陆器还发现,在过去的几百万年里,这个星球的北极平原被一层液态水覆盖着。

因此,理论上,未来的宇航员可以利用这项技术将火星上的原生物质(如冰和二氧化碳)转化为返回地球的火箭燃料。目前,这种新方法只在实验室进行过测试。

实验过程

国际空间站已经使用了类似的两步过程将水转化为可呼吸的氧气。加州大学欧文分校的研究关键在于,它引入了一种锌催化剂,它绕过了水的合成过程,将化学反应简化为一步,有效地将二氧化碳高选择性地转化为甲烷。

根据发表在《美国化学学会杂志》上的研究,这将使任何完全开发的燃料发电系统更加紧凑,更容易运输到火星和其他地方。

问题是今天的许多运载火箭不使用基于甲烷的火箭燃料,所以这个过程必须与未来的推进技术兼容。

好消息是基于甲烷的燃料比其他类型的燃料有很多优势,比如液态氢燃料。液氢燃料会在火箭发动机中留下残炭,需要清洗,但在火星上很难完成。

现在一些公司已经开始开发和使用基于甲烷的火箭燃料。例如,太空探索技术公司的星际飞船猛禽发动机,蓝色起源的BE-4发动机和萤火虫阿尔法都使用甲烷燃料。

还记得20年(65438+10月)马斯克的太空探索技术公司计划在2050年前用火箭将1万人送上火星,在火星上建立人类第二个基地。

马斯克只能依靠太空探索技术公司新研发的星际飞船在30年内实现这一宏伟目标。虽然在技术全面普及之前还需要大量的实验和研究,但结果仍然值得期待。

凤凰号火星车在火星土壤中发现了一种名为高氯酸盐的化合物,这种化合物类似于防冻剂,可以将水的冰点降低到常温以下。

因此,即使在火星表面寒冷的温度下,含有水和高氯酸盐的盐水也可能保持液态。基于这一特性,美国研究人员进行了一系列从盐水中获取氢气和氧气的实验。

他们开发了一种被称为钌酸铅烧绿石电催化剂的材料,可以帮助电解高氯酸盐水,并在火星表面的超低温下产生超纯的氢气和氧气。

这种电催化剂也可以在地球上使用。比如,当潜艇内氧气含量有限,四周都是盐水时,可以虹吸一部分盐水,分解获得新鲜氧气。

世界的进步离不开狂人,埃隆·马斯克的《火星狂想曲》正在逐步实现。它实现了回收火箭的技术,这是航天史上里程碑式的进步。凭借民营企业的实力,从世界各国的嘴里抢走了航天领域这块肥肉。一旦马斯克成功登陆火星,各国的历史教科书就要重写了。我个人还是很期待马斯克开始火星版的《五月花》,让人类从行星文明进化到银河文明。

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