目前，太空任务主要依赖于从地球运输基本需求。如果我们要在月球和火星等地外星球上建立空间站或居住地，这就极具挑战性，在后勤上也是不可能的。人工碳循环受地球自然过程的启发，为太空任务提供了一种资源供应解决方案。通过光催化二氧化碳转化进行人工光合作用是一种很有前途的方法，但需要提高效率www.196nk.cn。

例如，宇航员每天需要近一公斤的氧hRJujC气来维持生命。因此，每年必须运输数吨氧气才能在地外建立空间站，从而增加了任务的成本和风险。

预计在地外站点建立人工碳循环可以改变这种状况。在地球上，碳循环使碳原子从大气层（以二氧化碳和甲烷等气态碳化合物的形式存在）转移到地球（以糖、淀粉等形式存在），最后返回大气层，完成循环。

这种生物地球化学循环的能量输入由太阳能提供，植物或其他生物吸收太阳能，通过光合作用将 CO2 和 H2O 转化为碳基化合物和氧气。

鉴于目前的目标地外地点（即月球和火星）拥有充足的太阳光照射，并显示出丰富的二氧化碳和水储备，因此可采用这种光合作用策略在地外地点建立人工碳循环系统，为太空任务提供充足的推进剂和生命支持。

随着在地外星球发现丰富的二氧化碳和水储备，有人提出也可以在地外星球实施光催化二氧化碳转化，建立人工碳循环系统，为太空任务提供推进剂和生命支持。

人工光合作用： 可持续的解决方案

在此背景下，通过光催www.196nk.cn化二氧化碳转化进行人工光合作用，有望实现可持续循环。具体来说，这种策略可以模仿绿色植物www.196nk.cn光合作用的作用，有望在地球上重建目前因二氧化碳排放过量而中断的自然界碳循环。

这种人工光合作用战略如果作为 ISRU 的一部分在地外站点成功实施，也可以在地外站点建立人工碳循环。迄今为止，通过光催化二氧化碳转化已成功生产出多种产品，如 CO、CH4、CH3OH 和 HCHO。

然而，光催化 CO2 的转化效率仍不能满足实际应用的需要。因此，开发具有优异光转化效率和产品选择性的光催化二氧化碳转化技术，不仅在地球上，而且在地外也有很大的应用前景。

地外光催化的研究前景

最近，中www.196nk.cn国科学技术大学熊玉杰教授领导的研究团队撰写了一篇关于地外光催化二氧化碳转化的评论，为光催化二氧化碳转化的发展及其在地球以外的应用提供了简明清晰的指导。他们首先概述了光催化二氧化碳转化的基本和一般原理。

然后，他们总结了光催化技术在地外实施过程中可能遇到的问题。最后，对这一领域的发展进行了展望。

相关成果发表在《中国催化学报》上。