科学家提出一种生物催化反应器 用于对火星上的水进行解毒

导读 火星是人类太空探索的下一个前沿,美国宇航局、中国和 SpaceX 都计划在未来几十年内向那里发射载人任务。在每种情况下,这些计划都包括在
2024-01-22 10:20:12

火星是人类太空探索的下一个前沿,美国宇航局、中国和 SpaceX 都计划在未来几十年内向那里发射载人任务。在每种情况下,这些计划都包括在地表建立栖息地,以便执行返回任务、进行尖端研究,甚至可能有一天建立永久定居点。虽然将靴子踏上火星土地的想法令人兴奋,但需要提前解决一系列挑战。其中最重要的是需要找到水源,水源主要由水冰的地下沉积物组成。

这里存在另一个重大挑战:火星冰沉积物受到有毒高氯酸盐和强氧化剂的污染,这些氧化剂会导致设备腐蚀,并危害人类健康(即使浓度很低)。为此,如果载人任务打算将火星上的水中的高氯酸盐用于饮用、灌溉和制造推进剂,则必须携带特殊设备来去除火星水中的高氯酸盐。这就是“解毒火星”的目的,这是美国宇航局创新先进概念(NIAC)计划选择用于第一阶段开发的提议概念。

这一概念的首席开发者是 Lynn Rothschild,她是 NASA 艾姆斯研究中心 (ARC) 的高级研究科学家,也是 NASA 总部科学技术任务理事会 (STMD) 的研究和技术主管。正如她和她的同事在提案中指出的那样,“火星上预期的水需求规模凸显了传统水净化方法的缺点,这些方法需要大量的消耗材料、高电力消耗或水预处理。”

高氯酸盐 (ClO4- ) 是含有高氯酸根离子的化合物,当氯化合物被氧化时会形成高氯酸根离子。高氯酸盐动力学稳定、易溶、共晶温度低(它们在冷冻前可以达到的最低温度),并且在高温下变得非常活跃。氯酸盐 (ClO3-) 盐类似,但其动力学稳定性不如高氯酸盐。凤凰号任务的湿化学实验室 (WCL) 仪器于 2008 年 5 月登陆北欧北部地区,首次在火星上检测到高氯酸盐。

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