تشکیل اکسیژن و سوخت موشک با فوتوسنتز مصنوعی برای اولین‌بار در فضا_اسپایدر

خدمه مأموریت «Shenzhou-19» در آزمایشی شگفت‌انگیز موفق شدند برای اولین‌ بار از طریق فتوسنتز مصنوعی، اکسیژن و سوخت موشک در فضا تشکیل کنند. در فرایند فتوسنتز مصنوعی، نحوه تبدیل دی‌اکسیدکربن و آب به اکسیژن و گلوکز پیروی می‌بشود. تیم فضانوردان با این آزمایش نه‌‌فقط نیاز به انرژی را افت داده، بلکه هم‌زمان بلوک‌های ساخت سوخت موشک را به وجود اورده است. این نوآوری دومنظوره ۲ چالش مهم سفر فضایی را حل می‌کند: هوای تنفسی و پیش‌رانش (نیروی محرکه).

در این آزمایش، فضانوردان از دستگاهی همانند کشویی منفعت گیری کردند که به کاتالیزورهای نیمه‌هادی تجهیزمی بود تا دی‌اکسیدکربن و آب را به اکسیژن و اتیلن، ترکیبی که می‌توان از آن سوخت موشک تشکیل کرد، تبدیل کنند. به نقل از «SCMP»، محققان چینی از سال ۲۰۱۵ اغاز به بازدید فتوسنتز مصنوعی فرازمینی کردند تا درنهایت سال ۲۰۲۵ بتوانند این کار را انجام بدهند.

این سیستم در دمای اتاق و سختی جو -مقادیر تعریف‌شده در زمین- عمل می‌کند همین امر جهت می‌بشود انرژی کمتری نسبت به راه حلهای معمولی با دمای بالا یا سختی زیاد مصرف کند. این فرایند این چنین نشان داد کنترل دقیق جریان گازها و مایعات در گرانش صفر (میکروگراویتی) امکان دارد؛ این کار برای تشکیل مواد شیمیایی در فضا الزامی است.

مطابق گزارش منتشرشده از شبکه «CCTV» چین، این فناوری فرایند فتوسنتز طبیعی گیاهان سبز را از طریق راه حلهای مهندسی‌شده فیزیکی و شیمیایی پیروی می‌کند و از منبع های دی‌اکسید کربن در فضاهای محدود یا جو فرازمینی برای تشکیل اکسیژن و سوخت‌های مبتنی‌بر کربن منفعت گیری می‌کند. هنگامی انسان رؤیای بلندپروازانه‌ای همانند سفر به دیگر سیارات را در سر دارد، این سوال پیش می‌آید که چطور انرژی موردنیاز برای سفر و زیست در مقصد را فراهم کند؟ فضانوردان چینی در آزمایشی شگفت‌انگیز با پیروی فتوسنتز گیاهان و تشکیل اکسیژن و سوخت موشک به این سوال پاسخی عملی دادند.

با اعمال تغییراتی روی کاتالیزور، محققان در آینده می‌توانند ترکیبات مورد قیمت فرد دیگر همانند متان یا اسید فرمیک تشکیل کنند که می‌تواند در نقش پیش‌ساز سوخت یا حتی قند عمل کند.

اینجا سؤالی پیش می‌آید «این نوشته چرا مهم است؟» آژانس‌های فضایی در سراسر جهان زمان‌ها است به‌جستوجو راه حلهایی برای فراهم انرژی موردنیاز سفرهای فضایی و اکسیژن فضانوردان در مأموریت‌های فضایی طویل می باشند. اکنون، ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) از نوع فرد دیگر از الکترولیز منفعت گیری می‌کند که با منفعت گیری از انرژی خورشید، آب را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌کند. این روش مؤثر است اما انرژی بسیاری مصرف می‌کند. ایستگاه فضایی بین‌المللی یک‌سوم انرژی تعلق‌داده‌شده به سیستم‌های کنترل محیط‌‌زیست و حمایتاز حیات را برای تشکیل اکسیژن مصرف می‌کند. در قیاس، سیستم فتوسنتز مصنوعی آزمایش‌شده در ایستگاه تیانگونگ انرژی زیاد کمتری نیاز دارد و برای مأموریت‌های طویل‌تر مناسب‌تر است.

چین که می‌کوشد پیش از سال ۲۰۳۰، فضانوردان خود را در ماه مستقر کند، یک قدم به مقصد خود و حتی مأموریت‌های فضایی طویل‌تر نزدیک شده است.