火星表面原位生物制氧方法技术

本发明专利技术提供了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，并释放氧气等步骤。本发明专利技术利用植物的光合作用制氧，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，实现就地资源利用和火星表面原位制氧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制氧方法，具体地，涉及一种火星表面原位生物制氧方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术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。根据本专利技术的一个方面，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，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术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，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术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专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术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，本专利技术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。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术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，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
1.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，徐亮，柳明星，张嵬，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31