شرع علماء الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في حل مشكلة ملحة للمسافرين في الفضاء، وهى كيف يمكن لرواد الفضاء الحصول على وقود كافٍ للعودة إلى الأرض من المريخ؟ كانت فكرة صنع وقود يعتمد على الميثان على الكوكب الأحمر مطروحة في الأوساط العلمية لسنوات، لكن العديد يقترح طرقًا تتطلب مرافق كبيرة وخطوات متعددة، لذلك اتجه العلماء هذه المرة لحل المشكلة من خلال عملية من خطوة واحدة بسيطة.
وفقا لما ذكرته صحيفة "ديلى ميل" البريطانية، ابتكر Houlin Xin وفريقه، عملية تستخدم محفزًا من ذرة واحدة من الزنك، مما يسمح بخطوة واحدة فقط باستخدام جهاز محمول صغير.
تعمل هذه الطريقة على تشتيت الزنك من الناحية التشريحية ليعمل كإنزيم اصطناعي يحفز ثاني أكسيد الكربون، وكلاهما موجود على المريخ، لبدء عملية صنع الوقود المعتمد على الميثان.
كما أن فكرة صنع غاز الميثان على المريخ لتزويد الصواريخ العائدة كانت فكرة مبدئية من جانب الرئيس التنفيذي لشركة SpaceX "إيلون ماسك"، حيث يعمل صاروخ رابتور الخاص بشركة SpaceX، والذي تم إعداده لتشغيل المركبات الفضائية التي تسافر إلى المريخ، باستخدام غاز الميثان.
ويعمل ماسك على تطوير طرق لإعادة تزويد صواريخه بالوقود في رحلة العودة إلى الأرض، ويقترح استخدام البنية التحتية الشمسية لتوليد الكهرباء، مما يؤدى إلى التحليل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون، والذي ينتج الميثان عند مزجه مع الماء من الجليد الموجود على المريخ.
هذه هي الطريقة نفسها، التي تسمى عملية Sabatier، والتي تُستخدم في محطة الفضاء الدولية لتحويل الماء إلى أكسجين قابل للتنفس لرواد الفضاء، وتستخدم عملية Sabatier محفزًا من النيكل للتفاعل مع الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون في درجات حرارة وضغوط عالية للغاية، وهو إجراء من مرحلتين يجب القيام به في منشأة كبيرة.
وعلى الرغم من نجاحها في المختبر المداري الضخم، إلا أن العلماء بجامعة كاليفورنيا عرفوا أنها غير فعالة على المريخ، لذلك طوروا عملية أبسط.
قال Houlin Xin: "إن العملية التي طورناها تتجاوز عملية الماء إلى الهيدروجين، وبدلاً من ذلك تقوم بتحويل ثاني أكسيد الكربون بكفاءة إلى ميثان مع انتقائية عالية".
ولعل مفتاح الطريقة الجديدة والأكثر بساطة هو اكتشاف استخدام الزنك كمحفز، حيث يعتبر الزنك في الأساس حافزًا كبيرًا، وهذه الطريقة لديها الوقت والانتقائية وإمكانية النقل، فهى إضافة كبيرة للسفر إلى الفضاء.
