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在火星上发电 中国团队研究有了新进展

近年来，我国持续加快火星探测的步伐，2028年前后将发射天问三号探测器，2031年前后达成火星样品返回地球。为顺利开展这些职责，我国科学家一直探索如何有效利用火星上的现有资产，为将来火星长期科研和人类驻留给予动力和资产确保。

科研人员介绍，在火星上发电不是易事，要思量到应用一类<strong>易于获取且用之不竭的介质</strong>来达成发电。在地球上发电，比如火电站和核电站应用的工作介质普通是水。而在宇宙地段开展核能发电，此前科学界讨论比较多的是采用稀有气体氦-氙当作工作介质，可是氦-氙并不是火星上原生的资产，会面临从地球运输到火星历程中呈现泄漏后不可及时补充的疑问。如此如何用火星上原生的资产发电？中国科学工艺大学探索人员提议<strong>将火星大气当作发电平台工作介质</strong>的新思维。

<strong>中国科学工艺大学探索员 石凌峰：</strong>工作介质它实际是发电平台的一个能量转化的载体。我们也能够通俗地把它称为发电平台的“血液”。火星大气拥有优良的热电转化性能。火星大气它的这种性质，它的这个分子品质是比较大的，比热容也比较高，如此这种特性带来了热功转换性能是较为优异的。

经过探索解析，科研人员发觉相较于现在广泛探索的氦-氙稀有气体方案，以二氧化碳为主的火星大气拥有较大的分子品质和单位体积做特性力，将其用于发电平台，效能最大可提升20%、功率密度最大可提升14%，而且能够达成工作介质原地不时获取，这就为将来大体量火星探测职责给予了一类“因地制宜”的动力制造解答方案。

不只在火星发电范畴，探索团队一起还开展了利用火星大气开展储能层面的探索，这有望为将来在火星上开展的探测职责给予动力层面的确保。

与地球表面不同，火星大气由二氧化碳、氮气、氩气等气体组成，之中二氧化碳含量高达95%以上，这变成火星资产利用的主要关心目标。为了将来人类能够利用火星上的大气开展储能，中国科学工艺大学科研团队革新性地提议了<strong>火星电池储能平台观念。</strong>这种火星电池<strong>以火星大气中的活性材质当作反应燃料，来达成电量释放，</strong>为火星探测器和基地等给予持续动力供给。而在电能储存时，则联合电能、光能、热能等能量种类，将能量重新存储到火星电池储能平台中。

<strong>中国科学工艺大学博士后 肖旭：</strong>火星气电池实际跟锂空气电池、锂二氧化碳电池是一脉相承的，它是将空气中或是是火星中的大气成分吸入到电池里面，接着当作它的主要的活性气体，接着释放出电能，供火星车或是是火星直升机的应用。

探索人员在模拟火星大气及昼夜温差的条件下，对这种电池的性能开展了测试。成果表明，纵使在0℃低温条件下，电池仍然能稳定驱动电子设备。应用火星大气当作燃料，不只大幅减轻了电池平台全体重量，还达成了动力的就地获取与自给自足，为火星研发与探索给予了全新的高能量密度储能方案，对提升火星职责的自主性与可持续性拥有重要价值。

据介绍，将来，围绕火星气体的动力化和资产化利用，联合发电、储能、供热、制氧、制燃料等，能够进一步扩展造成火星大气利用的整合动力平台。比如，火星表面的平均温度惟有约零下63℃，发电平台的低温段余热，能够解答火星科研站的热能供应疑问，一起中温段和高温段火星气体能够分别为甲烷化反应制燃料和高温电解制氧工艺给予反应气，将富含的大量碳原子和氧原子的火星气体，转变为氧气和甲烷燃料等探测职责所需的宝贵资产。所以能够说，<strong>火星气体的高效研发利用，正变成推行下一代深空动力平台构建的重要突破口。 </strong>

<strong>中国科学工艺大学探索员 石凌峰：</strong>要探索火星就必要有许多的探测设备，就要树立科研站。这些科研站、探测设备，就必要有动力当作一个根基的确保，我们在火星上去树立动力平台，我们想到的就是必要树立一些因地制宜的方案。我想这个探索像是一个新的起点跟出发点，这个仍是有很长的一段路要走的。