火星表面原位生物制氧方法与流程

文档序号:12127899阅读:660来源:国知局

本发明涉及一种制氧方法,具体地,涉及一种火星表面原位生物制氧方法。



背景技术:

NASA(美国国家航空航天局)通过前期探测,发现了火星表面存在液态流动水的证据。NASA在规划的Mars2020任务中,将携带MIT(麻省理工学院)提出的造氧试验设备(MOXIE),从火星大气中获取二氧化碳,然后用二氧化碳做原料制造氧气,该设备每小时可以制造出约21g的氧。

火星表面的液态水和大气中的CO2十分丰富,如果能在火星表面利用耐受植物的光合作用,实现原位制氧功能,火星成为人类第二家园将不再是梦想,因此迫切需要一种能在火星表面原位生物制氧的方法。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种火星表面原位生物制氧方法,其利用植物的光合作用进行制氧,光合作用的原料水和CO2来自于火星表面内部存在的水冰和大气中的CO2,从而实现就地资源利用和火星表面原位制氧,为后续火星表面环境改造、人类移居火星提供技术基础。

根据本发明的一个方面,提供一种火星表面原位生物制氧方法,其特征在于,其包括以下步骤:

步骤一,用钻探装置获取地下的水冰样品,用加热装置将水冰变成液态水;

步骤二,液态水输送到培育有耐受植物的实验舱内,作为光合作用的水原料;

步骤三,受植物实验舱表面可控纳米高分子膜吸收火星大气中存在的大量CO2,作为光合作用的CO2原料;

步骤四,受植物在土壤、养分、水的保障下,受日光照射,进行叶绿素的光合作用,吸收舱内的二氧化碳气体,产生植物生长的有机物,并释放氧气;

步骤五,氧气及二氧化碳浓度偏离预定环境条件时,由可控高分子薄膜执行单向气体排放及吸收,使得舱内用于植物吸收的二氧化碳浓度满足要求,同时存储部分氧气供植物夜间呼吸使用,多余的氧气排出释放到火星大气中。

优选地,所述火星表面原位生物制氧方法能够就地利用火星表面的资源。

优选地,所述火星表面原位生物制氧方法能够利用光合作用自主生物制氧。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明利用植物的光合作用进行制氧,光合作用的原料水和CO2来自于火星表面内部存在的水冰和大气中的CO2,从而实现就地资源利用和火星表面原位制氧,为后续火星表面环境改造、人类移居火星提供技术基础。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明的火星表面生物制氧方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示,本发明提供一种火星表面原位生物制氧方法,其包括以下步骤:

步骤一,用钻探装置获取地下的水冰样品,用加热装置将水冰变成液态水;

步骤二,液态水输送到培育有耐受植物的实验舱内,作为光合作用的水原料;

步骤三,受植物实验舱表面可控纳米高分子膜吸收火星大气中存在的大量CO2,作为光合作用的CO2原料;

步骤四,受植物在土壤、养分、水的保障下,受日光照射,进行叶绿素的光合作用,吸收舱内的二氧化碳气体,产生植物生长的有机物,并释放氧气,过程如下:

6CO2+6H2O+光→C6H12O6+6O2

步骤五,氧气及二氧化碳浓度偏离预定环境条件时,由可控高分子薄膜执行单向气体排放及吸收,使得舱内用于植物吸收的二氧化碳浓度满足要求,同时存储部分氧气供植物夜间呼吸使用,多余的氧气排出释放到火星大气中。

所述火星表面原位生物制氧方法能够就地利用火星表面的资源,这样就不需要人类携带制氧的原料进入火星表面,有利于改善火星表面环境。

所述火星表面原位生物制氧方法能够利用光合作用自主生物制氧,制氧过程中无需人类协助,方便快速,操作简单。

综上所述,本发明利用植物的光合作用进行制氧,光合作用的原料水和CO2来自于火星表面内部存在的水冰和大气中的CO2,从而实现就地资源利用和火星表面原位制氧,后续火星表面环境改造、人类移居火星提供技术基础。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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