Entre os muitos desafios de uma viagem a Marte, uma das mais urgentes é:como você pode obter combustível suficiente para a espaçonave voar de volta à Terra?

Houlin Xin, professor assistente de física e astronomia, pode ter encontrado uma solução.

Ele e sua equipe descobriram uma maneira mais eficiente de criar combustível de foguete à base de metano teoricamente na superfície de Marte, o que pode tornar a viagem de volta ainda mais viável.

A nova descoberta vem na forma de um catalisador de zinco de átomo único que irá sintetizar o processo atual de duas etapas em uma reação de etapa única usando um dispositivo mais compacto e portátil.

"O zinco é fundamentalmente um grande catalisador, "Xin diz." Está na hora, seletividade e portabilidade - uma grande vantagem para as viagens espaciais. "

O processo de criação de combustível à base de metano já foi teorizado antes, inicialmente por Elon Musk e Space X. Ele utilizou uma infraestrutura solar para gerar eletricidade, resultando na eletrólise de dióxido de carbono, que, quando misturado com água do gelo encontrado em Marte, produz metano.

Este processo, conhecido como processo Sabatier, é usado na Estação Espacial Internacional para produzir oxigênio respirável da água. Um dos principais problemas com o processo Sabatier é que ele é um procedimento de dois estágios que requer grandes faculdades para operar com eficiência.

O método desenvolvido por Xin e sua equipe usará zinco anatomicamente disperso para atuar como uma enzima sintética, catalisar o dióxido de carbono e inicializar o processo. Isso exigirá muito menos espaço e pode produzir metano com eficiência usando materiais e em condições semelhantes às encontradas na superfície de Marte.

"O processo que desenvolvemos ignora o processo de água para hidrogênio, e, em vez disso, converte de maneira eficiente o CO ₂ em metano com alta seletividade, "Xin diz.

Atualmente, foguetes criados pela Lockheed e Boeing usam hidrogênio líquido como combustível para os foguetes. Embora seja barato e eficaz, esta fonte de combustível tem suas desvantagens. O hidrogênio líquido deixa resíduos de carbono no motor do foguete, que requer limpeza após cada lançamento; algo que seria impossível em Marte.

Space X e Elon Musk desenvolveram e estão atualmente testando um motor baseado em metano, conhecido como Space X Raptor. Raptor impulsionará a próxima geração de espaçonaves do Space X, denominadas Starship e Super Heavy. Neste momento, nenhum deles entrou em órbita, e apenas um alçou voo de forma consistente.

Apesar da descoberta, o processo desenvolvido pelo Xin está longe de ser implementado. Atualmente eles têm apenas uma "prova de conceito, "o que significa que embora tenha sido testado e comprovado em um laboratório, ainda não foi testado no mundo real - ou no planeta - condições.

"É necessária muita engenharia e pesquisa antes que isso possa ser totalmente implementado, "diz ele." Mas os resultados são muito promissores. "