7月15日,天舟九号货运飞船搭载着中国科学院和南京大学联合开展的“地外人工光合作用”项目,成功登上了中国空间站。这次任务由中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室牵头,得到了中国科学院院士邹志刚和杨孟飞的指导。南京大学现代工程与应用科学学院教授姚颖方、杨甜子等科研人员参与其中。 对于这项创新项目,记者采访了姚颖方教授。他指出,月球表面的环境非常恶劣,没有氧气可供人类呼吸。然而,科学家们想出了一个绝妙的主意,就是利用当地的资源“就地取材”,将二氧化碳和水转化为氧气和燃料。通过模拟植物的光合作用过程,他们希望在太空中实现这一目标。 为什么要在地外做人工光合作用呢?因为这对人类未来的深空探测和太空旅行具有重大意义。比如火星表面有超过90%的二氧化碳,如果有太阳能和水存在,就可以生成氧气和燃料。这种方式可以解决航天员在太空中长期生存所需的氧气问题,还可以为进一步的深空探测提供动力支持。 尽管这个目标听起来很美好,但实现起来并不容易。姚颖方教授提到,团队需要克服多重困难,比如失重、强辐射、极限温度等问题。失重条件下氧气很难与水分离开来,而且地外环境与地球有很大差异。团队目前已经完成了第一阶段和第二阶段的实验,在国际上首次验证了光电二氧化碳转换和乙烯制备等新技术。这次实验成功后,他们还将继续开展后续在轨实验。 接下来的第三阶段计划有三项任务:首先是提高氧气和乙烯的生产效率;其次是使用光催化直接转化二氧化碳和水;最后是改进燃料储存方式。由于乙烯是气体形式储存困难,团队计划把二氧化碳转化为液态甲酸,方便储存和利用。 随着项目的不断推进,“月球种菜”这一愿景也变得越来越现实。姚颖方教授表示,“地外人工光合作用项目”为未来中国人在地外星球生存、星际旅行甚至种植蔬菜提供了更多可能性。通过这些努力,“就地取材”在月球上生产氧气已经不再是梦想。 作为本次任务的指导者之一,南京大学教授杨甜子对这个项目也寄予了厚望。她认为这项技术不仅能解决人类在太空生存的难题,还有助于我国载人深空探测、月球基地和火星基地建设等重大工程的推进。 总之,“地外人工光合作用”项目展示了中国科学家在探索太空方面的决心和智慧。通过持续不断的努力和创新,“月球种菜”将不再只是幻想,“就地取材”在月球上生产氧气也将成为现实。