China crează oxigen și combustibil pe stația lor spațială

Cercetătorii chinezi au realizat un progres remarcabil în domeniul supraviețuirii umane în spațiu, demonstrând pentru prima dată în orbită o tehnologie de fotosinteză artificială.

Echipajul Shenzhou-19 aflat la bordul stației spațiale Tiangong a reușit să producă oxigen și ingrediente esențiale pentru combustibilul de rachetă, deschizând astfel calea pentru explorări de lungă durată, inclusiv o viitoare misiune cu echipaj uman pe Lună, planificată înainte de 2030.

În cadrul unui set de 12 experimente desfășurate într-un dispozitiv compact, asemănător unui sertar, au fost folosiți catalizatori semiconductori pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în oxigen, precum și în etilenă – un compus care poate fi utilizat pentru producerea combustibilului destinat vehiculelor spațiale. Testele s-au concentrat pe tehnologii-cheie pentru producerea resurselor necesare supraviețuirii umane, inclusiv conversia dioxidului de carbon la temperatura camerei, controlul precis al fluxurilor de gaze și lichide în microgravitație, precum și detectarea în timp real a produselor rezultate.

Această metodă imită procesul natural de fotosinteză al plantelor, dar printr-o abordare artificială bazată pe inginerie fizico-chimică. Practic, dioxidul de carbon disponibil în spațiile închise este transformat în oxigen și combustibili pe bază de carbon, ceea ce ar putea reduce dependența de resurse externe în viitoarele misiuni interplanetare.

Un pas înainte față de tehnologiile actuale de pe Stația Spațială Internațională

Până acum, majoritatea experimentelor desfășurate pe Stația Spațială Internațională (ISS) au vizat creșterea plantelor și studierea modului în care fotosinteza naturală este influențată de microgravitație. ISS se bazează în principal pe electroliză pentru a furniza oxigen, un proces care utilizează energia panourilor solare pentru a descompune apa în hidrogen și oxigen. Deși eficient, acest sistem este extrem de costisitor din punct de vedere energetic, consumând aproximativ o treime din totalul energiei necesare pentru funcționarea sistemului de susținere a vieții.

Însă noua tehnologie dezvoltată de cercetătorii chinezi prezintă avantaje semnificative, deoarece permite conversia dioxidului de carbon la temperaturi și presiuni normale, fără a necesita condiții extreme de temperatură și presiune înalte, reducând astfel consumul de energie. În plus, prin ajustarea catalizatorilor folosiți, procesul poate fi optimizat pentru a produce diferiți compuși, cum ar fi metanul sau etilena pentru propulsie, sau chiar acid formic, care poate fi utilizat ulterior pentru sinteza zaharurilor.

Perspective pentru viitoarele explorări interplanetare

Pe lângă producerea oxigenului și a combustibililor pe bază de carbon, dispozitivul instalat pe Tiangong a oferit date valoroase despre reacțiile chimice care au loc într-un mediu de microgravitație. Sistemul este proiectat astfel încât să poată fi îmbunătățit chiar în orbită, ceea ce le va permite cercetătorilor să testeze în continuare noi catalizatori și variante ale procesului.

Această inovație plasează China în avangarda tehnologiilor spațiale sustenabile, având un rol esențial în asigurarea supraviețuirii umane pe termen lung în medii extraterestre. Tehnologia dezvoltată la bordul Tiangong ar putea deveni o componentă esențială a viitoarelor baze lunare sau marțiene, reducând necesitatea transportului de resurse de pe Pământ și sporind autonomia misiunilor spațiale.