迈向星际生存！天宫空间站完成轨道人工光合作用实验。我国航天员已经在天宫空间站上成功完成轨道人工光合作用实验。轨道人工光合作用实验是一种前沿的太空科技，旨在利用类似植物光合作用的化学和物理过程，在太空环境中直接将太阳能转化为有用的化学能，例如氧气、燃料（如氢气或碳氢化合物）以及其他生物资源。这项技术的核心目标是为未来的深空探索、空间站和月球/火星殖民提供可持续的生命维持系统和能源来源。 轨道人工光合作用实验使用了人工光合作用技术,利用半导体催化剂将二氧化碳和水转化为氧气和乙烯。实验在常温常压下运行，与高温高压方法相比，能耗要低得多。通过调整催化剂,这项技术还可以生产甲烷或甲酸等其他有价值的化合物,可作为燃料或糖类的前体。与国际空间站使用的电解法相比，我国的人工光合作用系统的能耗要低得多,更适合用于长期航天任务，它能够同时生产可呼吸的氧气和火箭燃料，解决了航天旅行的两大关键挑战:生命支持和推进。 技术力量认为，轨道人工光合作用实验相当具有挑战性，其难点是需要在在微重力环境下对气体和液体流动进行精确控制。在地球重力环境下，流体流动受到重力、惯性、表面张力等多种力的共同作用，而在微重力条件下，则会出现浮力消失，毛细作用增强以及表面张力成为决定流体运动的主要因素。浮力效应消失将导致液体和气体难以自然分离，容易形成气泡或液滴悬浮在系统中。毛细作用增强可能会造成流体会沿着固体表面意外地迁移，而非按照预定的流动路径移动，导致反应物供应不均或设备堵塞。表面张力主导将造成液体在容器表面形成不规则的附着或滞留，从而影响光催化反应的均匀性和效率。另外，微重力环境中，气液界面控制困难，气泡难以从液体中逸出，可能会阻碍光催化剂的活性区域，降低反应效率。其他困难还有流动稳定性问题，光催化反应均匀性挑战，热对流受限以及太空环境实验设备的复杂性。 在天宫空间站上的成功演示轨道人工光合作用实验让自给自足的太空居住站的前景近一步成为现实。这一突破性成就证明中国已经成为可持续空间技术领域的领导者，这对实现载人登月等任务至关重要。 信息来源：