最近，科學家在微重力條件下，只使用一個半導體和陽光，將水轉化為氧氣和氫氣。這項技術可以使長距離太空旅行成為可能。
研究人員此前已經開發出了各種用於地球的水分解技術。最簡單的方法之一為光催化作用——這項技術使用光子，一個半導體材料和水來產生電子空穴對。
當半導體材料吸收光子時，會釋放出一個自由電子。這個反應從水裡抽出一個質子，它可以和自由電子結合形成氫。由釋放的電子所產生的空穴被一個來自水的電子所取代，與質子結合形成氧氣。該系統可以為宇宙飛船生產氫燃料，為宇航員提供氧氣。
為了觀察這項技術是否能在微重力條件下工作，科學家將一個光催化系統放入一個落塔。當一個物體處於自由落體狀態時，它會經歷類似於微重力的環境。
光催化作用致使氣泡在催化劑材料附近產生。在地球上，浮力使氣泡浮在水面上。但在微重力條件下，氣泡仍在催化劑附近。
科學家能夠對催化劑材料的微觀結構進行納米尺度的改變，在表面上創造出微小的金字塔形狀。這種紋理會使泡泡移動到金字塔的頂端並脫離出來。這項技術還不完善。儘管科學家能夠將氣泡從催化劑中分離出來，但它們仍然存在於水中。累積的泡沫降低了氫生產過程的效率。
研究人員表示，圍繞這個問題的工程解決方案將是成功在太空實施技術的關鍵，有一種可能是利用來自航天器旋轉的離心力將氣體從溶液中分離出來。
還有水供應的問題。雖然攜帶大量的水比攜帶大量的燃料更安全，但是水是很重的。長期的太空旅行需要外部資源。科學家希望太空挖掘操作能夠從小行星上獲取水。科學家表示，多虧了這項新研究，我們離長時間的人類太空飛行更近了一步。
研究人員的設計細節發表在本週的《自然通訊》（Nature Communications）雜誌上。
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