Trung Quốc tìm ra cách biến không khí sao Hỏa thành nhiên liệu

Nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Thám hiểm Không gian sâu ở Hợp Phì, Trung Quốc đã phát triển chất xúc tác có khả năng chuyển đổi carbon dioxide (CO₂) - loại khí chiếm hơn 95% bầu khí quyển sao Hỏa thành methanol . Đây là nhiên liệu lỏng có thể dùng để phát điện, cung cấp nhiệt và phục vụ việc vận hành các phương tiện thám hiểm.

Công trình được công bố trên tạp chí Thám hiểm Không gian sâu , hướng tới mục tiêu giúp các phi hành gia tương lai tận dụng tài nguyên sẵn có trên hành tinh đỏ, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn cung từ Trái Đất.

Nhóm nghiên cứu cho biết methanol còn có thể làm nguyên liệu sản xuất chất chống đông, vật liệu xây dựng và nhiều sản phẩm hóa học khác. Khả năng tự sản xuất nhiên liệu và vật tư sẽ giúp giảm chi phí vận chuyển, tăng tính tự chủ cho các căn cứ lâu dài trên sao Hỏa.

Theo báo cáo, chất xúc tác mới kết hợp đồng và natri trên cấu trúc tinh thể xốp, giúp CO₂ phản ứng với hydro để tạo thành methanol . Hydro có thể được sản xuất từ băng nước trên sao Hỏa.

Trong thử nghiệm tại Trái Đất, vật liệu này tạo ra lượng methanol cao gấp 11 lần so với chất xúc tác chỉ sử dụng đồng, đồng thời giảm các sản phẩm phụ không mong muốn. Mỗi kilogram chất xúc tác sản xuất khoảng 245 gram methanol mỗi giờ và duy trì hoạt động ổn định trong 12 giờ thử nghiệm.

“Công trình cho thấy việc sản xuất methanol tại chỗ từ CO₂ trong khí quyển sao Hỏa khả thi về mặt kỹ thuật ở một mức độ nhất định” , nhóm nghiên cứu nhận định.

Trong khi NASA và SpaceX chủ yếu tập trung vào việc chuyển đổi CO₂ trên sao Hỏa thành metan để cung cấp năng lượng cho tên lửa đưa con người trở về Trái Đất, nhóm nghiên cứu Trung Quốc lại chọn metanol.

Metan cần được giữ ở nhiệt độ cực thấp, trong khi metanol vẫn ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, giúp dễ bảo quản và linh hoạt hơn.

Dù vậy, công nghệ sản xuất methanol mới dừng ở thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu cho biết cần tiếp tục giải quyết thách thức thu gom và nén khí từ bầu khí quyển rất loãng của sao Hỏa trước khi có thể triển khai thực tế.

Sao Hỏa, hành tinh có nhiều đặc điểm tương đồng Trái Đất, từ lâu đã là mục tiêu hàng đầu của các cường quốc vũ trụ với tham vọng đưa con người đặt chân lên đó.

Trước đó, thiết bị MOXIE trên xe tự hành Perseverance của NASA đã sản xuất thành công oxy từ khí quyển sao Hỏa trong giai đoạn 2021 - 2023, cho thấy tiềm năng khai thác tài nguyên tại chỗ.

Trung Quốc cũng đang đẩy mạnh chương trình thám hiểm hành tinh đỏ. Sau khi tàu Thiên Vấn 1 hạ cánh thành công năm 2021, nước này dự kiến phóng Thiên Vấn 3 vào khoảng năm 2028, nhằm đưa ít nhất 500 gram mẫu vật sao Hỏa về Trái Đất vào khoảng năm 2031.