要上太空种地了?人工光合作用试验为啥要在太空做?

2个月前 来源:中国科技网 观看:51

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。6Br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。6Br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?6Br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。6Br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。6Br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。6Br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:6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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?6Br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。6Br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。6Br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。6Br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:6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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。6Br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-2-74-0.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:荣耀换帅!赵明离职,前华为悍将接棒

为你推荐
比二维码更加安全可控的“三维码”、追赶国际暗网情报前沿的中国技术、具有“断代”竞争力的AR/VR光学方案……第八届中关村国际前沿...
01-21
美国加州大学旧金山分校团队发现,小鼠体内存在一种分子计时器,在怀孕最初几天就会被激活,并影响小鼠的分娩时间。如果相同的一组分子在人类妊娠中所起...
01-22
  中新网北京1月18日电(记者应妮)蛇年春节在即,记者18日从文化和旅游部非物质文化遗产司获悉,“...
01-21
  2月7日,来自辽宁省邮政管理局的监测数据显示,今年春节假期(1月28日至2月4日),辽宁省快递业务揽收量1578....
02-08
  新春文旅消费图谱:出入境游“双向奔赴” 特色游持续“上新”  本报记者 谢 岚  见习记者 梁傲男  春节临近,大众出游热情高涨。综合各平台预订数据来看,新春旅游市...
01-21
  中新经纬1月17日电 “宁波市中级人民法院”微信号17日消息,2025年1月17日,浙江省宁波市中级人民法院一审开庭审理了自然资源部原党组成员、中国地质调查局原党组书记、局...
01-21
1 月 23 日消息,2024 年 4 月 25 日,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)下属的缺陷调查办公室(ODI)对福特的 BlueCruise 自动驾驶系统展开了初步评估(PE24012),原因是该机构...
01-24
1 月 26 日消息,GM Authority 披露了雪佛兰将在海外市场推出的全新车型“Spark”的实车图。该车定位小型电动跨界车,名为 Spark EUV,实质上是国内宝骏悦也 Plus 的海外...
01-27
最近几天,几部新剧陆续播出,其中包括备受期待的《消失的厨神之阿呆拜寿》。该剧播出后反响热烈,热度持续攀升,在各大社交平台上频繁登上热搜。《消失的厨神之阿...
02-22
近期,潘玮柏在个人的社交媒体平台上分享了他的健康生活片段,引发了不少粉丝的关注。照片中,潘玮柏不仅展示了自己挥汗如雨的运动瞬间,还分享了一张手持水杯的画面,显得格外活力满...
02-22
这里是《21健讯Daily》,欢迎与21世纪经济报道新健康团队共同关注医药健康行业最新事件!政策动向今年的医保目录调整时间将提前1月17日,国家医...
01-21
21世纪经济报道 记者季媛媛 广州 上海报道岁末年初,多家疫苗企业纷纷发布了2024年度业绩预告,从数据来看,“承压”成为一众国产疫苗巨头面临...
01-25
  近日,在第三届全球数字贸易博览会上发布了首批全国农村电商“领跑县”典型案例,曹县是山东省唯一上榜者。文化自信是新时代的突出优势,也是新时代文化的鲜明标识。正是...
01-21
2025年全国硕士研究生招生考试在即。为严厉打击涉考违法违规行为,严肃考风考纪,维护考生合法权益,教育部会...
01-21
  在我国人口老龄化加速的大背景下,养老金融成为社会关注的焦点。中共中央、国务院近日出台的...
01-21
  经济日报记者 杨然  监管评级结果是衡量保险公司风险程度的主要依据。国家金融监督管理总...
01-28
水瓶座的男生通常被认为是聪明、独立和有点神秘的人。他们喜欢自由和独处的时间,所以在...
01-22
天蝎座的男生通常被认为是深沉、神秘而又充满魅力的人。他们对待感情非常认真,喜欢掌控...
01-22
日系穿搭特点?一、日系穿搭的特点在穿搭方面日系风简直把休闲做到了极致,要说亚洲潮流文化发祥地,原宿绝对是一大圣地这里除了有常见的时尚大牌,还有亲民的牌子,日系穿搭的主要特...
02-07
十大服饰品牌是什么?世界十大服饰品牌:1、唐纳・卡兰唐纳・卡兰(donnakaran)的创始人是一个外表平和貌不惊人的女子,为了使其服饰王国走向多元化,在1984年和丈夫联手创立了自己的...
02-12
1月22日消息,全国农产品流通企业助农联合体第三次工作会议近日召开,一亩田荣获“2024优秀助农奖”。中国蔬菜流通协会会长戴中九介绍,助农联合体的企业都是国内农产品流通各个...
02-07
2月12日消息,随着电影《哪吒之魔童闹海》登顶全球影史票房榜,电影衍生的正版图书在天猫掀起热潮。天猫中信出版社官方旗舰店的负责人表示,《哪吒・三界往事》这一原创番外绘本,...
02-13
2月21日消息,天猫养车日前与山西诺维兰集团正式签订战略合作,首批5家门店已完成签约,后续双方将在山西全省布局50+透明养车网络。双方将从空间重构、品牌共生、数字基建、流量...
02-22
法国作家罗曼·罗兰曾说:“没有一场深刻的恋爱,人生等于虚度一场。”爱情自古以来是人类追求、渴望的情感之一,人们在它带来的诗意与...
03-04
自去年底开始,黄金多头优势逐渐退却,国际现货黄金价格经历几次大跌后一度跌下2700关口,多空进入漫长的震荡周期,多头始终无法找到再度冲高的时机。  北京时间1月21日,国际现货...
01-24
【#国电电力在香格里拉成立新能源开发公司# 注册资本9000万】天眼查App显示,近日, 香格里拉云能新能源开发有限公司成立,法定代表人为王金荣,注册资本9000万人民币,经营范围包括...
02-09
英伟达最新推出的RTX 50系列显卡,特别是RTX 5090,在全球范围内都是一卡难求,在中国台湾RTX 5090显卡同样也是供不应求。 据媒体报道,在这种供不应求的情况下,黄牛...
02-06
2月14日,《如龙8外传》试玩Demo现已正式上线,适用于PS5、Xbox Series X|S和Steam,该体验版在夏威夷街道的基础上,以本作首次登场的秘密孤岛“狂热兰蒂斯”为舞台,供...
02-15
2025年电影春节档连日来喜报频传。据网络平台数据,截至昨天22时49分,2025春节档总票房(含预售)破74亿元。数据显示,今年春节档在大年初一就创造了新的单日票房和观影人次纪录;大年...
02-03
极目新闻记者 梁传松通讯员 倪婷婷2月2日,湖北省阳新县王英镇飘起了细雨,延绵起伏的山峦间云雾升腾、氤氲缭绕,仙岛湖生态旅游风景区管理处党委书记、主任,镇党委书记孔祥鹏带队...
02-03
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