จีนพิสูจน์การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียมในวงโคจร ผลิตออกซิเจนและเชื้อเพลิงจรวด

การทดสอบง่าย ๆ ในวงโคจรชี้ทางสู่การบินอวกาศที่พึ่งพาตนเอง

จีนอ้างว่าประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกในการผลิตทรัพยากรในอวกาศ ลูกเรือยานเสินโจว-19 บนสถานีอวกาศเทียนกงใช้หน่วยสังเคราะห์ด้วยแสงเทียมขนาดกะทัดรัดเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นสิ่งจำเป็นสองอย่าง ได้แก่ ออกซิเจนสำหรับหายใจและเอทิลีน ซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอนที่นำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิงจรวดได้ การสาธิตซึ่งเสร็จสิ้นผ่านการทดลองควบคุม 12 รอบภายในอุปกรณ์ทรงลิ้นชัก แสดงให้เห็นว่าเคมีพื้นฐานที่พืชทำบนโลกสามารถพัฒนาให้ทำงานในวงโคจรได้

สิ่งที่ทำให้ผลลัพธ์นี้โดดเด่นไม่ใช่แค่ผลิตภัณฑ์ที่ได้ แต่รวมถึงสภาวะที่ใช้ด้วย ระบบทำงานที่อุณหภูมิห้องและความดันปกติ ต่างจากโรงงานเคมีหลายประเภทที่ต้องใช้สภาวะสุดขั้ว ในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ นักบินอวกาศยังควบคุมการเคลื่อนที่ของก๊าซและของเหลวได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นโจทย์ท้าทายที่ทราบกันดีเมื่อฟองอากาศไม่ลอยขึ้นและของเหลวไม่แยกชั้น ทีมบันทึกผลิตภัณฑ์แบบเรียลไทม์ ยืนยันได้ทั้งการผลิตออกซิเจนและการก่อตัวของไฮโดรคาร์บอน

จีนพัฒนาเทคโนโลยีนี้มาตั้งแต่ปี 2015 การได้เห็นระบบทำงานในอวกาศถือเป็นหมุดหมายสำคัญของแผนการใด ๆ ที่มุ่งสนับสนุนลูกเรือโดยไม่ต้องส่งเสบียงขึ้นไปอย่างต่อเนื่อง หากยานอวกาศผลิตอากาศและเชื้อเพลิงได้ ณ จุดที่ปฏิบัติภารกิจ ภารกิจก็จะมีน้ำหนักเบาลง ปลอดภัยขึ้น และยืดหยุ่นกว่าเดิม ชุดเทคโนโลยีเดียวกันนี้ยังอาจนำไปใช้กับฐานบนดวงจันทร์หรือดาวอังคาร ซึ่งมีน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในรูปน้ำแข็งหรือในชั้นบรรยากาศ

เจ้าหน้าที่ระบุว่าสามารถปรับระบบให้ผลิตสารชนิดต่าง ๆ ได้ด้วยการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงมีเทนและกรดฟอร์มิก มีเทนเป็นเชื้อเพลิงจรวดที่ได้รับความนิยมอยู่แล้ว ส่วนกรดฟอร์มิกใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับเคมีที่ซับซ้อนขึ้นได้ รวมถึงขั้นตอนสู่การสังเคราะห์น้ำตาลเพื่อการวิจัยการผลิตอาหาร ความยืดหยุ่นนี้ชี้ให้เห็นอนาคตที่อุปกรณ์ชิ้นเดียวทำงานได้หลายอย่าง ตั้งแต่ระบบพยุงชีพไปจนถึงการจัดหาเชื้อเพลิงขับเคลื่อน

ระบบทำงานอย่างไร

การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียมเลียนแบบหลักการทำงานของพืช แต่ใช้วัสดุที่ออกแบบขึ้นแทนใบไม้ กล่าวอย่างง่าย กระบวนการนี้แบ่งเป็นสองส่วน ส่วนหนึ่งแยกน้ำให้เป็นออกซิเจน แล้วส่ง O2 เข้าสู่ห้องโดยสาร อีกส่วนใช้คาร์บอนไดออกไซด์ เติมอิเล็กตรอนและไฮโดรเจนเข้าไปเพื่อสร้างโมเลกุลอย่างเอทิลีน มีเทน หรือฟอร์เมต พลังงานได้จากแสงอาทิตย์ที่แผงโซลาร์เซลล์เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า หรือจากแสงที่กระตุ้นตัวเร่งปฏิกิริยากึ่งตัวนำภายในอุปกรณ์โดยตรง

อธิบายเคมีด้วยภาษาง่าย ๆ

ภายในอุปกรณ์บนเทียนกง ตัวเร่งปฏิกิริยากึ่งตัวนำเป็นพื้นผิวให้คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำทำปฏิกิริยากัน เมื่อมีพลังงาน ตัวเร่งปฏิกิริยาจะช่วยจัดเรียงอะตอมใหม่ น้ำปล่อยออกซิเจนและไฮโดรเจน ส่วนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งคาร์บอน การจับคู่กันของอะตอมคาร์บอนจะแตกต่างกันไปตามชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบมักเชื่อมคาร์บอนเข้าด้วยกันเป็นเอทิลีน ขณะที่วัสดุชนิดอื่นเอื้อต่อการเกิดมีเทนหรือคาร์บอนมอนอกไซด์ วิศวกรเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้ได้สัดส่วนผลิตภัณฑ์ตามต้องการ

อุปกรณ์ที่ส่งไปกับเทียนกงดูเหมือนใช้กระบวนการที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งไม่ต้องอาศัยถังแรงดันสูงหรืออุณหภูมิสูง จึงลดความต้องการพลังงาน ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งสำหรับยานอวกาศที่ต้องบริหารการใช้ไฟฟ้าทุกวัตต์ อีกทั้งยังช่วยให้ติดตั้งอุปกรณ์เข้ากับระบบจัดการอากาศได้ง่ายขึ้น เพราะออกซิเจนสามารถไหลเวียนที่ความดันในห้องโดยสาร ส่วนไฮโดรคาร์บอนก็จัดเก็บหรือส่งต่อไปยังขั้นตอนแปรรูปได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องอัดกำลังสูง

สิ่งที่ลูกเรือเทียนกงลงมือทำ

ลูกเรือเสินโจว-19 ซึ่งเริ่มภารกิจเมื่อปลายเดือนตุลาคม 2024 ทำการทดลอง 12 รอบภายในโมดูลทรงลิ้นชัก อุปกรณ์นี้บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยา ช่องทางไหลของของเหลว และเซ็นเซอร์ที่จำเป็นต่อการควบคุมปฏิกิริยาสามสถานะ ซึ่งประกอบด้วยก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ทีมยืนยันการผลิตออกซิเจนและตรวจวัดการเกิดเอทิลีน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์เป้าหมายสำคัญสำหรับการวิจัยระบบขับเคลื่อน

โจทย์สำคัญประการหนึ่งคือการควบคุมของไหลในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ บนโลก ก๊าซและของเหลวจะแยกตัวจากกันตามธรรมชาติ แต่ในวงโคจร แรงตึงผิวมีอิทธิพลเหนือกว่า อุปกรณ์ของเทียนกงมีช่องทางไหล เยื่อกั้น และระบบควบคุมการไหล ซึ่งช่วยให้สารตั้งต้นสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยา พร้อมเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ออกไปเพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อได้ การทดลองบันทึกการเคลื่อนที่ของก๊าซและพฤติกรรมการแยกตัว เพื่อนำข้อมูลไปใช้ปรับปรุงการออกแบบในอนาคต

เหตุใดการควบคุมของไหลในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำจึงสำคัญ

หากฟองอากาศเกาะติดกับตัวเร่งปฏิกิริยา ผลผลิตจะลดลง หากของเหลวไปไม่ถึงพื้นผิวที่เกิดปฏิกิริยาอย่างสม่ำเสมอ ก็อาจเกิดจุดร้อนหรือบริเวณแห้ง การควบคุมการไหลอย่างแม่นยำเป็นตัวแยกระหว่างการพิสูจน์แนวคิดในห้องปฏิบัติการกับการผลิตกระแสผลิตภัณฑ์ที่ป้อนเข้าสู่ถังเก็บได้ ข้อมูลจากเทียนกงช่วยให้วิศวกรมีแนวทางที่จำเป็นต่อการขยายกระบวนการ

การทดลองนี้เป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบบนสถานีอวกาศที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อศึกษาว่ากระบวนการในชีวิตประจำวันทำงานอย่างไรเมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วง งานก่อนหน้านี้บนเทียนกงรวมถึงการปลูกผักกาดหอมและมะเขือเทศ ตลอดจนการจุดไม้ขีดเพื่อศึกษาพฤติกรรมของเปลวไฟ การศึกษาเหล่านี้ช่วยสร้างองค์ความรู้เชิงปฏิบัติที่จำเป็นต่อการดำเนินงานโรงงานและฟาร์มนอกโลก

เหตุใดจึงสำคัญต่อระบบพยุงชีพและระบบขับเคลื่อน

ทุกกิโลกรัมที่ไม่ต้องขนส่งออกจากโลกด้วยจรวดช่วยลดทั้งต้นทุนและความเสี่ยง ออกซิเจนเป็นตัวอย่างสำคัญ สถานีอวกาศนานาชาติผลิตออกซิเจนด้วยการแยกน้ำในหน่วยอิเล็กโทรลิซิสที่ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ งานวิจัยประเมินว่าการผลิตออกซิเจนใช้พลังงานประมาณหนึ่งในสามของงบพลังงานสำหรับระบบพยุงชีพของสถานี วิธีนี้ใช้ได้ผล แต่มีต้นทุนด้านพลังงานสูง และระบบยังต้องพึ่งการส่งน้ำและวัสดุสิ้นเปลืองขึ้นไปเป็นระยะ

การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียมเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง โดยเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ที่นักบินอวกาศหายใจออกกลับเป็นออกซิเจน พร้อมสร้างโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงในอุปกรณ์เดียวกัน ปฏิกิริยาทำงานได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันในห้องโดยสาร จึงลดความต้องการพลังงานไฟฟ้า สถานีหรือฐานที่ผลิตออกซิเจนและเชื้อเพลิงขับเคลื่อนได้เองจะช่วยยืดช่วงเวลาระหว่างการส่งเสบียง และสำรองพลังงานไว้ให้วิทยาศาสตร์และการปฏิบัติงานได้มากขึ้น

ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายยังมีประโยชน์ด้วย มีเทนใช้คู่กับออกซิเจนเหลวในเครื่องยนต์สมัยใหม่หลายแบบ รวมถึงแบบที่มุ่งนำกลับมาใช้ซ้ำได้ กรดฟอร์มิกสามารถกักเก็บไฮโดรเจนในรูปสารเคมีไว้ใช้ภายหลัง เอทิลีนเผาไหม้ได้โดยตรง หรือนำไปแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงและวัสดุอื่น ๆ ได้ ระบบที่เปลี่ยนคาร์บอนเหลือทิ้งให้เป็นโมเลกุลที่มีประโยชน์จะช่วยเพิ่มคุณค่าของน้ำทุกลิตรและแสงอาทิตย์ทุกวัตต์บนสถานี

เอทิลีนใช้เป็นเชื้อเพลิงให้ยานอวกาศจริงได้หรือไม่

เอทิลีนเป็นไฮโดรคาร์บอนอย่างง่ายที่มีอะตอมคาร์บอนสองอะตอม เผาไหม้ร่วมกับออกซิเจนเหลวได้ง่าย และใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์หรือเครื่องขับดันได้ มีการใช้เอทิลีนในเครื่องยนต์ทดลองและเที่ยวบินทดสอบ สมรรถนะขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องยนต์ แต่เอทิลีนอยู่ในกลุ่มเดียวกับมีเทนและโพรเพน ข้อได้เปรียบในวงโคจรคือสามารถผลิตเอทิลีนได้โดยตรงจากการรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์เมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบ

อย่างไรก็ตามก็มีข้อแลกเปลี่ยน เอทิลีนเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง จึงต้องอัดหรือทำให้เย็นเพื่อจัดเก็บ หลายภารกิจนิยมใช้มีเทนเพราะจัดการได้ง่ายกว่าเมื่อทำให้เย็นจัดร่วมกับออกซิเจนเหลว เอทิลีนยังใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นได้ด้วย เมื่อผ่านกระบวนการเพิ่มเติมก็เปลี่ยนเป็นของเหลวหรือพลาสติกที่มีประโยชน์ต่อการผลิตได้ การทดลองบนเทียนกงแสดงให้เห็นว่าทีมผลิตเอทิลีนตามเป้าหมายได้ แต่ภารกิจในอนาคตอาจปรับตัวเร่งปฏิกิริยาให้ผลิตมีเทนหรือฟอร์เมตแทน ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

การเลือกเชื้อเพลิงขับเคลื่อนเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องนี้ ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากของชุดเชื้อเพลิงขับเคลื่อนในจรวดเคมีเกือบทุกชนิด อุปกรณ์ใดก็ตามที่ผลิตออกซิเจนในอวกาศได้ด้วยต้นทุนต่ำจะช่วยลดมวลที่ต้องส่งขึ้นไป แม้ในช่วงแรกจะยังต้องขนส่งไฮโดรคาร์บอนจากโลก แต่สถานีที่จัดหาออกซิเจนในพื้นที่ได้ก็จะช่วยให้การวางแผนภารกิจมีประสิทธิภาพขึ้น

จากสถานีอวกาศสู่ดวงจันทร์

จีนประกาศเป้าหมายส่งมนุษย์ลงจอดบนดวงจันทร์ก่อนปี 2030 และจัดตั้งสถานีวิจัยนานาชาติบนดวงจันทร์ในช่วงต้นถึงกลางทศวรรษ 2030 รายงานในปี 2024 ระบุถึงแผนใช้หุ่นยนต์ประกอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดเพื่อจ่ายพลังงานให้ฐานดังกล่าว พลังงานเป็นองค์ประกอบหนึ่ง ส่วนองค์ประกอบถัดไปคือการจัดหาอากาศและเชื้อเพลิงโดยไม่ต้องพึ่งเที่ยวบินขนส่งสินค้า การทดลองบนเทียนกงได้รับการเสนอให้เป็นรากฐานสู่เป้าหมายนั้น

ห่วงโซ่อุปทานในวงโคจรแห่งอนาคต

อีกองค์ประกอบหนึ่งคือความสามารถในการเคลื่อนย้ายและแบ่งปันเชื้อเพลิงขับเคลื่อนในวงโคจร ในเดือนมกราคม 2025 จีนส่งดาวเทียม Shijian 25 ขึ้นไปทดสอบเทคโนโลยีเติมเชื้อเพลิง เมื่อนำมาประกอบกับการผลิตบนสถานี การทดสอบเติมเชื้อเพลิงชี้ให้เห็นห่วงโซ่อุปทานที่แพลตฟอร์มหนึ่งผลิตส่วนประกอบของเชื้อเพลิง ขณะที่อีกแพลตฟอร์มกระจายเชื้อเพลิงไปยังดาวเทียมหรือยานขนส่ง แนวทางที่ใช้ได้จริงอาจเป็นดังนี้ แพลตฟอร์มที่มีลูกเรือหรือหุ่นยนต์ใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียมเปลี่ยน CO2 และน้ำให้เป็นออกซิเจนและมีเทน ดาวเทียมขนส่งเชื้อเพลิงจะนัดพบเพื่อรับและส่งเชื้อเพลิงขับเคลื่อนไปยังยานอวกาศที่ต้องการเพิ่มแรงขับ บนพื้นผิวดวงจันทร์ อุปกรณ์ลักษณะเดียวกันจะจ่ายออกซิเจนให้ที่อยู่อาศัยและเก็บมีเทนไว้สำหรับการเดินทางกลับสู่วงโคจร แต่ละแห่งใช้แสงอาทิตย์ในพื้นที่หรือพลังงานนิวเคลียร์ขับเคลื่อนกระบวนการทางเคมี

สิ่งที่ต้องทำต่อไป

อุปกรณ์บนเทียนกงเป็นเพียงการพิสูจน์แนวคิด ยังไม่ใช่โรงงาน หากต้องการสนับสนุนลูกเรือหรือเติมเชื้อเพลิงให้ยานพาหนะ ผลผลิตต้องเพิ่มขึ้นหลายลำดับขนาด ซึ่งจำเป็นต้องมีพื้นที่ทำปฏิกิริยาขนาดใหญ่ขึ้น การจัดการความร้อนที่ดีขึ้น และตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานได้นานหลายเดือนโดยไม่เสื่อมสภาพ รังสีในอวกาศและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจทำให้วัสดุเสื่อมลง วิศวกรต้องทดสอบความทนทานและเปลี่ยนชิ้นส่วนได้โดยไม่ต้องส่งอุปกรณ์ขนาดใหญ่ขึ้นไป

การแยกและจัดเก็บก็ยากไม่แพ้กัน ออกซิเจนต้องมีความบริสุทธิ์สูงเพื่อใช้หายใจและใช้กับเครื่องยนต์ ส่วนไฮโดรคาร์บอนต้องแยกออกจากผลพลอยได้และอัดหรือทำให้เป็นของเหลวอย่างปลอดภัย การจัดการออกซิเจนและเชื้อเพลิงภายในยานอวกาศเพิ่มความเสี่ยงด้านอัคคีภัย ซึ่งนักออกแบบต้องลดด้วยวาล์ว เซ็นเซอร์ และระบบแยกกักที่เข้มงวด ความท้าทายเหล่านี้ไม่ได้เป็นอุปสรรคที่แก้ไม่ได้ แต่ต้องอาศัยวิศวกรรมอย่างรอบคอบและการทดสอบซ้ำหลายครั้ง

การผสานระบบเข้ากับวงจรพยุงชีพจะเป็นตัวกำหนดประโยชน์ที่เกิดขึ้นจริง บนสถานีอวกาศนานาชาติ ระบบอิเล็กโทรลิซิสทำงานร่วมกับเครื่องปฏิกรณ์ที่รวม CO2 และไฮโดรเจนเพื่อสร้างน้ำและมีเทน ช่วยปิดวงจรได้บางส่วน สถานีในอนาคตอาจเลือกใช้กระบวนการใดกระบวนการหนึ่งหรือผสมผสานกัน การออกแบบที่ดีที่สุดอาจดักจับ CO2 จากอากาศ ผลิตออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง และส่งเชื้อเพลิงไปจัดเก็บในช่วงที่มีพลังงานเหลือ การทำงานอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์จะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานเป็นประจำ

เทคโนโลยีนี้สอดคล้องกับความพยายามทั่วโลกอย่างไร

การผลิตทรัพยากรนอกโลกเป็นประเด็นสำคัญร่วมกันของหน่วยงานอวกาศหลายแห่ง NASA ส่งการทดลอง MOXIE ไปกับยานสำรวจเพอร์เซเวียแรนซ์ เพื่อสกัดออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศดาวอังคาร และพิสูจน์ว่าอุปกรณ์ขนาดเล็กสามารถผลิตออกซิเจนบนดาวอังคารได้ องค์การอวกาศยุโรปและห้องปฏิบัติการหลายแห่งศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาแบบใช้แสง ซึ่งเปลี่ยน CO2 ได้ด้วยแสงอาทิตย์หรือไฟฟ้า บริษัทเอกชนออกแบบเครื่องยนต์มีเทนให้ทำงานร่วมกับออกซิเจนที่ผลิต ณ พื้นที่ ทั้งหมดมีแนวคิดร่วมกันคือใช้วัสดุในพื้นที่เพื่อลดมวลที่ต้องส่งขึ้นไป

จนถึงตอนนี้ การทดสอบระบบพยุงชีพในวงโคจรส่วนใหญ่เน้นการปลูกพืช ชีววิทยา และอิเล็กโทรลิซิส รายงานการทดลองบนเทียนกงครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่ระบุว่าระบบรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ผลิตไฮโดรคาร์บอนและออกซิเจนในวงโคจรได้ที่อุณหภูมิห้องและความดันปกติ ขั้นตอนนี้ผสานระบบพยุงชีพเข้ากับการจัดหาเชื้อเพลิงขับเคลื่อนในอุปกรณ์เดียว และยกระดับความคาดหวังต่อสิ่งที่แพลตฟอร์มในอนาคตจะทดลองทำ ไม่ว่าจะเป็นในวงโคจรต่ำของโลก อวกาศระหว่างโลกกับดวงจันทร์ หรือบนพื้นผิวดวงจันทร์

การแข่งขันช่วยเร่งความก้าวหน้าได้ ด้วยแผนสร้างฐานบนดวงจันทร์และภารกิจห้วงอวกาศลึก จีนย่อมต้องการขยายขนาดเทคโนโลยีนี้ สหรัฐฯ ยุโรป ญี่ปุ่น และประเทศอื่น ๆ ต่างมีโครงการใช้ทรัพยากรในพื้นที่อย่างต่อเนื่อง และอาจส่งการสาธิตของตนขึ้นไปในเร็ว ๆ นี้ สำหรับวิศวกร เป้าหมายคืออุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงและทำงานได้นานหลายเดือนโดยไม่มีปัญหา

ประเด็นสำคัญ

• นักบินอวกาศบนเสินโจว-19 ทำการทดลองสังเคราะห์ด้วยแสงเทียม 12 รอบบนเทียนกง
• อุปกรณ์เปลี่ยน CO2 และน้ำให้เป็นออกซิเจนและเอทิลีนที่อุณหภูมิห้องและความดันปกติ
• การทดลองยืนยันการควบคุมของไหลในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำและการตรวจวัดแบบเรียลไทม์
• ระบบสามารถปรับเป้าหมายให้ผลิตมีเทนหรือกรดฟอร์มิกสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันได้ด้วยการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยา
• เมื่อเทียบกับการแยกน้ำด้วยอิเล็กโทรลิซิสบนสถานีอวกาศนานาชาติ วิธีนี้มุ่งลดความต้องการพลังงาน
• เอทิลีนใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนหรือเป็นวัตถุดิบตั้งต้นเพื่อผลิตเชื้อเพลิงและวัสดุอื่นได้
• จีนกำลังจับคู่การผลิตในวงโคจรกับการทดสอบเติมเชื้อเพลิง และวางแผนส่งมนุษย์ลงจอดบนดวงจันทร์ก่อนปี 2030
• ความท้าทายสำคัญต่อจากนี้ ได้แก่ การเพิ่มกำลังผลิต ความเสถียรในระยะยาว และการจัดเก็บกับจัดการอย่างปลอดภัย