离开火星的火箭发动机目前计划以甲烷和液氧(LOX)为燃料。但是，火星上并不存在这两种物质，这意味着首先需要从地球运来这些燃料，然后再为返回航天器提供动力进入火星轨道。

然而，这种运输成本很高，运送所需的30吨甲烷和LOX估计耗资约80亿美元。为了降低这一成本，NASA提议使用化学催化将火星二氧化碳转化为LOX，但是这仍然需要从地球运输甲烷。

近日，佐治亚理工学院的研究人员提出了一种新的方案，可以从CO2中生产推进剂和液氧。研究人员表示，这种方案有助于降低任务成本。此外，该过程会产生44吨多余的清洁氧气，可以留出用于其他目的，例如支持人类定植。

该方案除了利用火星上现有的三种原生资源，即二氧化碳、阳光和冷冻水外，还包括将两种微生物运送到火星。第一个是蓝藻（藻类），它会从火星大气中吸收二氧化碳并利用阳光来制造糖分。一种将从地球运来的工程大肠杆菌，将这些糖转化为火星特有的推进剂，用于火箭和其他推进装置。火星推进剂，称为2,3-丁二醇，目前存在，可以由大肠杆菌产生，并且在地球上用于制造用于生产橡胶的聚合物。

该团队的研究发现，与提议的从地球运送甲烷并通过化学催化产生氧气的策略相比，新的方案使用的能量少32%。

该研究论文题为“Designing the bioproduction of Martian rocket propellant via a biotechnology-enabled in situ resource utilization strategy”，已发表在Nature Communications上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.nature.com/articles/s41467-021-26393-7

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