中国科学家研发高效催化剂，把火星空气变成火箭燃料

研究发现，在火星上用大气中的二氧化碳制取甲醇，"在一定程度上技术上可行"

原文作者：Ling Xin（俄亥俄州） | Scmp

铂道翻译并编辑

中国航天科学家正在研究，未来登陆火星的宇航员如何就地取材，用稀薄的空气制造燃料。这表明，中国对未来把人送上火星是认真的。

位于合肥的国家资助机构——深空探测实验室，其研究团队开发出一种催化剂，可以把二氧化碳转化为液体燃料甲醇。火星大气中，二氧化碳的占比超过95%。

空间资源科学家Zhang Zhe及其同事在《深空探测学报》上在线发表论文。他们写道："甲醇可以当燃料，用来发电、供暖，也能驱动火星车。它还是一种化工原料，可用于生产防冻剂、建筑材料等产品。"

研究人员指出，火星是未来载人登陆和长期驻留的重要目的地。火星上可能有可利用的空气、水冰和矿物。如果能在当地制造燃料和基础化学品，从地球运送的物资就会大幅减少，成本随之降低，未来的火星基地也能更加自给自足。

这种催化剂以一种海绵状晶体为载体，把铜和钠组合在一起。它能促使二氧化碳与氢气发生反应，生成甲醇。氢气则可以从火星的冰中获取。地球上的实验室测试显示，其甲醇产量是单用铜时的11倍，同时还减少了不必要的副产物。

研究团队写道："这项工作也表明，利用火星大气中的二氧化碳就地制取甲醇，在一定程度上技术上是可行的。"

美国国家航空航天局（NASA）一直表示想把宇航员送上火星，但没有确定时间表。该机构的MOXIE装置只有烤面包机大小，安装在"毅力号"火星车上。2021年至2023年间，它成功利用火星空气制出了氧气。

NASA和SpaceX主要研究把火星上的二氧化碳转化为甲烷，为返回地球的火箭提供动力。而中国团队选择了甲醇。甲烷必须保持极低温，甲醇在室温下就是液态，更便于储存，用途也更广。

测试中，钠的表现优于钾和铯。它能帮助催化剂吸附二氧化碳，并把二氧化碳固定在铜的附近。每公斤催化剂每小时能生成约245克甲醇，并在12小时的测试中始终稳定工作。

火星是与地球最相似的行星，一直是各航天大国的首选目标，都希望有朝一日把人类送上去。2021年，天问一号成功着陆，中国由此成为继美国之后，第二个成功让无人航天器登陆火星的国家。

天问三号任务计划在2028年前后发射，目标是在2031年前后把至少500克火星样品带回地球。该任务总设计师Liu Jizhong表示，这将是人类首次实现火星采样返回。

目前，Zhang Zhe及其同事表示，还需要开展更多研究，包括找到收集和压缩火星稀薄空气的方法。