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Imitant la Terre Mère : créer un cycle artificiel du carbone au-delà de notre planète

Mars Base Gas Tanks Concept Art

Les missions spatiales sont confrontées à des défis logistiques lorsqu’elles s’approvisionnent en ressources essentielles sur Terre, en particulier pour les habitats sur la Lune ou sur Mars. Une solution réside dans la mise en place d’un cycle artificiel du carbone sur ces sites extraterrestres, calqué sur le cycle du carbone terrestre. La photosynthèse artificielle par conversion photocatalytique du CO2 apparaît comme une méthode potentielle pour y parvenir.

Le cycle artificiel du carbone, inspiré du processus naturel de la Terre, présente une solution pour fournir des ressources aux missions spatiales. Artificiel photosynthèse La conversion photocatalytique du CO2 est une approche prometteuse, mais des améliorations d’efficacité sont nécessaires.

Actuellement, les missions spatiales reposent principalement sur le transport des produits de première nécessité depuis la Terre. Ceci est extrêmement difficile et logistiquement impossible lorsque nous visons à développer des stations ou des habitats sur des sites extraterrestres tels que la Lune et Mars.

Par exemple, un astronaute a besoin de près d’un kilogramme d’oxygène par jour pour survivre. Par conséquent, des tonnes d’oxygène doivent être transportées chaque année pour construire une station sur des sites extraterrestres, ce qui augmente le coût et les risques de la mission.

On s’attend à ce qu’une telle situation puisse être modifiée en construisant le cycle artificiel du carbone sur les sites extraterrestres. Sur Terre, le cycle du carbone permet aux atomes de carbone de se déplacer de l’atmosphère (se présentant sous forme de composés gazeux de carbone tels que le CO2 et CH4) à la Terre (se présentant sous forme de sucre, d’amidon, etc..), et enfin retour dans l’atmosphère pour boucler la boucle.

L’apport énergétique d’un tel cycle biogéochimique est fourni par l’énergie solaire, où les plantes ou d’autres organismes absorbent l’énergie solaire pour convertir le CO.2 et H2O en composés carbonés et en oxygène via photosynthèse.

Étant donné que les sites extraterrestres actuellement ciblés (c’est à direLune et Mars) possèdent une irradiation solaire abondante et ont montré une abondance de CO2 et H2O réserves, une telle stratégie de photosynthèse peut être adoptée pour construire un système de cycle artificiel du carbone sur des sites extraterrestres afin de fournir suffisamment de propulseurs et de supports de vie pour les missions spatiales.

Ferme photocatalytique extraterrestre

Avec la découverte des réserves abondantes de CO2 et d’eau sur les sites extraterrestres, il a été proposé que la conversion photocatalytique du CO2 puisse également être mise en œuvre sur les sites extraterrestres afin de construire le cycle artificiel du carbone afin de fournir des propulseurs et des supports de vie pour les missions spatiales. Crédit : Journal chinois de catalyse

Photosynthèse artificielle : une solution durable

Dans ce contexte, la photosynthèse artificielle par CO photocatalytique2 la conversion est très prometteuse pour parvenir à un cycle durable. Plus précisément, une telle stratégie pourrait imiter le rôle de la photosynthèse des plantes vertes et devrait reconstruire le cycle du carbone dans la nature sur Terre, qui est actuellement interrompu en raison d’un excès de CO.2 émission.

Cette stratégie de photosynthèse artificielle, si elle est mise en œuvre avec succès sur des sites extraterrestres dans le cadre de l’ISRU, peut également permettre la construction du cycle artificiel du carbone sur les sites extraterrestres. Jusqu’à aujourd’hui, divers produits ont été fabriqués avec succès grâce au CO photocatalytique2 conversions, telles que CO, CH4CH3OH et HCHO.

Néanmoins, le CO photocatalytique2 le rendement de conversion reste insatisfaisant pour répondre aux applications pratiques. Ainsi, le développement du CO photocatalytique2 la conversion avec une excellente efficacité de photoconversion et une excellente sélectivité des produits est très recherchée pour ses applications non seulement sur Terre mais également sur des sites extraterrestres.

Perspectives de recherche sur la photocatalyse extraterrestre

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Yujie Xiong de l’Université des sciences et technologies de Chine a rédigé un commentaire sur le CO photocatalytique extraterrestre.2 conversion pour fournir des lignes directrices brèves et claires pour le développement du CO photocatalytique2 conversion et son application au-delà de la Terre. Ils exposent d’abord les principes fondamentaux et généraux du CO photocatalytique2 conversion.

Puis, ils résument les problèmes que peut rencontrer la photocatalyse lors de sa mise en œuvre sur des sites extraterrestres. Enfin, des perspectives sur le développement dans ce domaine sont fournies.

Les résultats ont été publiés dans le Journal chinois de catalyse.

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