要上太空种地了?人工光合作用试验为啥要在太空做?

3个月前 来源:中国科技网 观看:52

随着人类探索太空的脚步迈得越来越大,在月球上,甚至在火星上驻留并建设基地成为可能。想在月球上居住和旅行,水、氧气等生存资源和交通工具就不可或缺了。而如果能在月球能就地取材,为人类提供生存的资源,那星际旅行的愿望或许就不再遥远。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

近日,在中国空间站梦天实验舱航天基础试验机柜其中一个“太空抽屉”里,地外人工光合作用技术试验顺利展开,成功实现了高效二氧化碳转换和氧气再生新技术的国际首次在轨验证。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

地外人工光合作用怎样实现?kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

光合作用在地球上并不是新鲜事,它是植物、藻类和某些细菌在可见光的照射下,利用光合色素将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

那么,什么是人工光合作用?国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光解释说,科学家发现半导体催化剂在光照射下可实现水的分解和二氧化碳转换,并将其称为“人工光合作用”。“人工光合作用”与绿色植物的光合作用有相似之处:第一,都是将太阳能转换成为化学能;第二,反应原料都是水和二氧化碳,产物是氧气和含碳化合物。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

国际宇航联空间运输委员会主席 杨宇光:在天宫空间站上进行的人工光合作用,这次产生的有机物是乙烯,这是一个广义的光合作用。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

2015年,我国科研人员提出在地外开展原位资源利用的“地外人工光合作用”概念并开展研究。“地外人工光合作用”是在地外通过物理化学方法利用太阳能将二氧化碳和水原位转化成氧气和含碳化合物。这一技术正是人类走向更深远的太空的基础:kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

国际宇航联空间运输委员会主席 杨宇光:未来人类在月球和火星建立基地,最核心的一个问题就是要实现低成本可持续的基地长期运营。这里有两方面的问题,一是要实现低成本的人员和货物的往返运输系统,另外一个是实现基地物资基本能够自给自足。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

也就是说,如果人类的脚步再次踏入月球,甚至到达更遥远的火星和小行星,如何实现“摆脱地球资源供给”是人类长期地外生存的主要挑战之一。那么,“我们有可能在另一个星球上长期居住吗?”这一问题目前已成为全球最前沿的125个科学问题之一。中国航天科技集团郭佩介绍,利用星壤资源或火星大气中的二氧化碳资源,原位制备氧气和燃料,是实现地外原位资源利用并摆脱地球资源供给的重要手段。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:地外人工光合作用技术有望作为未来地外原位资源利用的重要技术之一,为我国载人深空探测重大任务提供关键技术支撑。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

在国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光看来,目前我们在中国空间站进行的这项试验,就是在为未来做准备。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

国际宇航联 空间运输委员会主席 杨宇光:火星的大气中有丰富的二氧化碳,而且目前无论是在月球还是在火星,人类都已经找到了水的存在,利用火星的二氧化碳和水能不能制造其他的物资?美国的毅力号火星车已经利用火星大气中的二氧化碳进行了制氧实验,只不过产物是氧气和一氧化碳,那能不能像地球上的植物一样利用水和二氧化碳产生有机物呢?目前来看,无论是利用生物方法,还是物理化学的方法,这肯定是可行的。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

据介绍,相比于常用的高温、高压二氧化碳还原技术,地外人工光合作用可以在常温、常压条件下实现二氧化碳还原和产氧;还能够实现太阳能到化学能、太阳能到电能再到化学能、太阳能到热能再到化学能等多种能量转换方式,有效提高能量的利用效率。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:通过改变反应的催化剂,可以定制化地获得地外人工光合作用的不同二氧化碳还原产物,包括可作为推进剂的甲烷或乙烯、可作为合成糖类的重要原料甲酸等,对未来地外长期生存和原位资源利用有重要价值和意义。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

特别值得一提的是,地外人工光合作用技术试验装置虽然只是航天基础试验机柜其中一个“太空抽屉”,但是功能却很强大。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:它不仅能够在轨通过“人工光合作用”制备氧气和含碳燃料,还能够实现对反应过程的监测和产物的在线分析,并获得大量微重力环境下气、液、固多相物理化学过程试验数据,为科学研究和技术发展提供重要基础。另外,这个“太空抽屉”还具备在轨“升级”能力,通过在轨更换模块操作,可验证不同种类的反应,实现技术快速迭代。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

郭佩透露,目前,地外人工光合作用技术试验装置已经完成了第一、二阶段共12次在轨试验,国际上首次实现了基于地外人工光合作用技术的二氧化碳转换和氧气再生,获得了氧气和二氧化碳还原产物乙烯。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:阶段试验成功验证了常温二氧化碳催化转化,微重力下固、液、气多相反应界面上气体输运与分离,空间高精度气体和液体流量控制,以及氧气和二氧化碳还原产物高灵敏度在线检测等关键技术。试验获得了大量微重力下的多相物理化学反应过程试验数据,为发展地外原位资源利用新技术提供了重要基础。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

随着人类探索太空的脚步迈得越来越大,在月球上,甚至在火星上驻留并建设基地成为可能。想在月球上居住和旅行,水、氧气等生存资源和交通工具就不可或缺了。而如果能在月球能就地取材,为人类提供生存的资源,那星际旅行的愿望或许就不再遥远。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

近日,在中国空间站梦天实验舱航天基础试验机柜其中一个“太空抽屉”里,地外人工光合作用技术试验顺利展开,成功实现了高效二氧化碳转换和氧气再生新技术的国际首次在轨验证。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

地外人工光合作用怎样实现?kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

光合作用在地球上并不是新鲜事,它是植物、藻类和某些细菌在可见光的照射下,利用光合色素将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

那么,什么是人工光合作用?国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光解释说,科学家发现半导体催化剂在光照射下可实现水的分解和二氧化碳转换,并将其称为“人工光合作用”。“人工光合作用”与绿色植物的光合作用有相似之处:第一,都是将太阳能转换成为化学能;第二,反应原料都是水和二氧化碳,产物是氧气和含碳化合物。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

国际宇航联空间运输委员会主席 杨宇光:在天宫空间站上进行的人工光合作用,这次产生的有机物是乙烯,这是一个广义的光合作用。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

2015年,我国科研人员提出在地外开展原位资源利用的“地外人工光合作用”概念并开展研究。“地外人工光合作用”是在地外通过物理化学方法利用太阳能将二氧化碳和水原位转化成氧气和含碳化合物。这一技术正是人类走向更深远的太空的基础:kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

国际宇航联空间运输委员会主席 杨宇光:未来人类在月球和火星建立基地,最核心的一个问题就是要实现低成本可持续的基地长期运营。这里有两方面的问题,一是要实现低成本的人员和货物的往返运输系统,另外一个是实现基地物资基本能够自给自足。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

也就是说,如果人类的脚步再次踏入月球,甚至到达更遥远的火星和小行星,如何实现“摆脱地球资源供给”是人类长期地外生存的主要挑战之一。那么,“我们有可能在另一个星球上长期居住吗?”这一问题目前已成为全球最前沿的125个科学问题之一。中国航天科技集团郭佩介绍,利用星壤资源或火星大气中的二氧化碳资源,原位制备氧气和燃料,是实现地外原位资源利用并摆脱地球资源供给的重要手段。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:地外人工光合作用技术有望作为未来地外原位资源利用的重要技术之一,为我国载人深空探测重大任务提供关键技术支撑。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

在国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光看来,目前我们在中国空间站进行的这项试验,就是在为未来做准备。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

国际宇航联 空间运输委员会主席 杨宇光:火星的大气中有丰富的二氧化碳,而且目前无论是在月球还是在火星,人类都已经找到了水的存在,利用火星的二氧化碳和水能不能制造其他的物资?美国的毅力号火星车已经利用火星大气中的二氧化碳进行了制氧实验,只不过产物是氧气和一氧化碳,那能不能像地球上的植物一样利用水和二氧化碳产生有机物呢?目前来看,无论是利用生物方法,还是物理化学的方法,这肯定是可行的。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

据介绍,相比于常用的高温、高压二氧化碳还原技术,地外人工光合作用可以在常温、常压条件下实现二氧化碳还原和产氧;还能够实现太阳能到化学能、太阳能到电能再到化学能、太阳能到热能再到化学能等多种能量转换方式,有效提高能量的利用效率。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:通过改变反应的催化剂,可以定制化地获得地外人工光合作用的不同二氧化碳还原产物,包括可作为推进剂的甲烷或乙烯、可作为合成糖类的重要原料甲酸等,对未来地外长期生存和原位资源利用有重要价值和意义。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

特别值得一提的是,地外人工光合作用技术试验装置虽然只是航天基础试验机柜其中一个“太空抽屉”,但是功能却很强大。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:它不仅能够在轨通过“人工光合作用”制备氧气和含碳燃料,还能够实现对反应过程的监测和产物的在线分析,并获得大量微重力环境下气、液、固多相物理化学过程试验数据,为科学研究和技术发展提供重要基础。另外,这个“太空抽屉”还具备在轨“升级”能力,通过在轨更换模块操作,可验证不同种类的反应,实现技术快速迭代。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

郭佩透露,目前,地外人工光合作用技术试验装置已经完成了第一、二阶段共12次在轨试验,国际上首次实现了基于地外人工光合作用技术的二氧化碳转换和氧气再生,获得了氧气和二氧化碳还原产物乙烯。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

中国航天科技集团 郭佩:阶段试验成功验证了常温二氧化碳催化转化,微重力下固、液、气多相反应界面上气体输运与分离,空间高精度气体和液体流量控制,以及氧气和二氧化碳还原产物高灵敏度在线检测等关键技术。试验获得了大量微重力下的多相物理化学反应过程试验数据,为发展地外原位资源利用新技术提供了重要基础。kgl即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

本文链接:http://www.gihot.com/news-2-105-0.html要上太空种地了?人工光合作用试验为啥要在太空做?

声明:本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

上一篇: 去年我国油气产量当量首超4亿吨

下一篇:国产大型无人机首次实现量产交付

为你推荐
1月16日,记者从宁波华仪宁创智能科技有限公司获悉,该公司研制的单细胞代谢物分析质谱仪近日入选浙江省经济和信息化厅、浙江省财政厅印发的《2024年...
01-21
2025年国际消费电子展(以下简称“CES 2025”)于1月7日至10日在美国拉斯维加斯举行。此次展会上,来自全球160多个国家和地区的4500多家企业和团体齐聚...
01-24
昨天4时至今天20时辽宁大部地区出现大雪到暴雪其中丹东地区局部出现大暴雪降雪总量实况  全省275个气...
01-28
  2月6日,记者从2025年全省残联工作会议上获悉,今年,全省残联系统将更好履行“代表、服务、管理”职责,促...
02-08
全国2024年GDP公布的当日下午,上海就迫不及待地公布了全年数据:53926.71亿元,同比增长5.0%。不仅成功晋升为全国第一个五万亿城市,上...
01-21
  1月22日,腊月二十三,这一天是北方传统的小年,而南方传统的小年则在腊月二十四。小年到,甲辰龙年即将别去,乙巳蛇年日渐临近,天南海北的人们都在高高兴兴地迎新春。  民间...
01-22
1 月 23 日消息,从国家市场监督管理总局获悉,我国联合德国、日本、韩国、英国等国共同研制的多项智能网联汽车国际标准提案在国际标准化组织(ISO)成功立项,包括 4 项驾驶...
01-24
在全球汽车产业风起云涌的变革浪潮中,中国汽车品牌正以坚定的步伐和昂扬的姿态,向世界展示着中国力量。1月22日,一场以“心所向,自纵横”为主题的盛会在北京国家会议中心隆重举...
01-24
最近风靡的《和歌子酒 第八季》凭借演员们的颜值、演技以及剧情深深吸引了观众。这部剧集不仅情节吸引人,人物塑造也十分生动,还有许多精彩场景和细节,引发了...
02-21
最近上映的《180天重启计划电视剧》引起了广泛关注,观众们被其剧情深深吸引。为了满足大家的需求,这里整理了第6集的分集剧情。吴妈妈来看望怀孕的吴俪梅,并且...
02-22
  近日,我国发现一起猴痘病毒Ⅰb亚分支聚集性疫情,传染源为1位外籍人员,有刚果(金)旅居史。发现疫情后,国家及浙江、广东、北京、天津等省(市)迅速启动联防联控机制,开展流调...
01-21
21世纪经济报道记者林昀肖 实习生苏洋 北京报道近日,天力士公告表示,其收到华润三九发来的通知,华润三九已于近日收到中国华润有限公司转发的...
02-11
  大众网记者 司心鹏 报道  在12月13日至16日举办的第十七届山东省职业院校技能大赛(高职组)体育活动设计与实施赛项中,菏泽医学专科学校公共教学部体育教研室指导的参...
01-21
  大众网记者 秦瑾 通讯员 祁凯丽 报道  12月20日,章丘区大中小学思政课一体化协同创新联盟成立暨大中小学思政课教学展示活动在齐鲁师范学院附属中学(章丘中学)报告厅...
01-21
  近日,由元保集团(以下简称“元保”)和清华大学五道口金融学院中国保险与养老金融研究中心联合...
01-22
  本报记者 熊悦  在港股上市不久的宜宾市商业银行股份有限公司(以下简称“宜宾银行”)遭遇股...
02-07
双鱼座的男生常常以试探女生的方式来表达他们对她们的喜欢。这种试探往往伴随着一些虐...
01-22
白羊座的男生通常充满活力、冒险精神和自信心。他们喜欢追求刺激和挑战,对于生活充满了...
01-22
关于男生穿搭的几个小窍门~?一、关于男生穿搭的几个小窍门~?1、颜色要基础男生衣服的颜色一定不要是花花绿绿的,要在自己的衣柜里多备一点黑色、白色、灰色这一类的打底,如果觉...
02-12
吉林时尚潮流服饰搭配指南,让你成为街头的焦点在吉林这个四季分明的地方,潮流服饰搭配不仅关乎个人风格,更是展现独特个性与生活态度的方式。无论是冬日的寒风中,还是夏日的阳光...
02-17
2月6日消息,抖音电商规则中心更新了调整保证金和“0元入驻”的新规则:降低34个一级类目商家的保证金,最高降幅达85%;同时首次大批量开放1345 个子类目“0元入驻”,减少新商家的入...
02-07
1.阿里缓过来了开年两个月,阿里巴巴就展现出强劲的“复兴”势头,成为市场瞩目的焦点。近期,随着马云频繁亮相,公众对阿里的关注度显著提升。同时,阿里在AI领域的表现也备受瞩目。...
02-22
春节假期之后,或许是一年内出行票价最低的时候。近日,机票价格快速跳水,全国多条航线价格掉到200元上下。 同程旅行平台数据显示,春节...
02-14
2月24日消息,飞猪数据显示,春运期间(1月14日-2月22日)出行的租车订单量再创新高,同比去年增长超40%,其中90后和00后占比约六成。三亚、海口、成都、昆明、广州等是春运期间租车消...
02-25
近日,国内绿色可持续燃料企业上海岚泽能源科技有限公司(简称:“岚泽能源”)宣布完成数亿元的A轮融资。本轮融资由国家绿色发展基金和上海联和投资共同...
02-07
在新能源汽车赛道进入淘汰赛之际,一家新锐公司正异军突起。12月18日消息,醇氢科技宣布完成1.35亿美元的Pre-A+轮融资,引入多家战略投资者,投后估值超1...
02-07
美少女桌面助理软件《战盟桌面精灵》第一个服装DLC,于2025年1月22日正式上线。此次更新将会为“夏晴”增加一套春节主题时装,邀你一同欢庆新年! 巳岁平安,蛇年大...
01-24
发行商 Knight Peaks 和开发商 Owlcat Games 宣布,CRPG游戏《开拓者:拥王者》在推出 6 年后,已突破 200 万销量大关。 游戏于去年 9 月正式迎来了 6 周年纪念日,...
01-28
来自2025年综合运输春运工作专班数据显示,2025年2月4日(春运第22日,农历正月初七),全社会跨区域人员流动量预计34611万人次。其中,铁路客运量1690万人次,公路人员流动量32556万人次...
02-04
南部战区海军航空兵某团组织多架固定翼反潜巡逻机开展跨昼夜飞行训练,锤炼部队全时、全域航空反潜作战能力。(央广网·军事频道作者:秦钱江)...
02-06
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击右上角QQ

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮