چگونه فتوسنتز مصنوعی می‌تواند کلید حیات پایدار فرازمینی باشد؟

نزدیک به ۹۶ درصد از جو مریخ را کربن‌دی‌اکسید تشکیل می‌دهد که به نظر می‌رسد برای دستگاه فتوسنتز ایده‌آل است؛ اما شدت نور در سیاره‌ی سرخ به دلیل فاصله‌ی بیشتر از خورشید، ضعیف‌تر از شدت نور دریافتی روی زمین است؛ بنابراین آیا این مسئله مشکل‌ساز خواهد شد؟ پژوهشگرها فکر این قسمت را هم کرده‌اند. آن‌ها با محاسبه‌ی مقدار نور دریافتی روی مریخ نشان دادند می‌توان از دستگاه فتوسنتز روی این سیاره هم استفاده کرد گرچه در اینجا استفاده از آینه‌های خورشیدی اهمیت زیادی دارد.

تولید بهینه و مطمئن اکسیژن و دیگر مواد شیمیایی و همچنین بازیافت کربن‌دی‌اکسید فضاپیماها و زیستگاه‌ها، چالش بزرگی است که بشر برای مأموریت‌های بلندمدت باید به آن غلبه کند. سیستم‌های الکترولیز موجود که در دماهای بالا کار می‌کنند به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارند. همچنین دستگاه‌های تبدیل کربن‌دی‌اکسید به اکسیژن در مریخ هنوز در ابتدای راه هستند.

بنابراین چندین سال پژوهش جدید برای استفاده از فناوری فتوسنتز در فضا لازم است. کپی‌کردن بخش‌های ضروری از فتوسنتز طبیعی به ما کمک می‌کند در آینده‌ای نه‌چندان دور به درک خوبی از این فرآیند برسیم.

فناوری فتوسنتز، مزایای زیادی خواهد داشت. برای مثال می‌توانیم جوهای مصنوعی در فضا بسازیم و مواد شیمیایی موردنیاز مثل کود، پلیمر و مواد دارویی را برای مأموریت‌های طولانی‌مدت تأمین کنیم. علاوه بر این با دیدگاه‌هایی که از طراحی و ساخت این دستگاه‌ها به دست می‌آوریم می‌توانیم چالش انرژی سبز روی زمین را هم حل کنیم.

ما به اندازه‌ی کافی خوش‌شانسیم که گیاهان و جلبک‌ها را برای تولید اکسیژن در اختیار داریم؛ اما دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی را هم می‌توان برای تولید سوخت‌های هیدروژنی یا کربنی به کار برد و به‌این‌ترتیب به رویکردی سبز برای تولید مواد شیمیایی مملو از انرژی می‌رسیم.

اکتشافات فضایی و اقتصاد سبز آینده هدف بلندمدت مشابهی را دنبال می‌کنند: پایداری. دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی می‌توانند به بخشی کلیدی در این فرآیند تبدیل شوند.