导读人类在火星或月球上持续存在的最大挑战是如何带来足够的物资来维持人类的生存。最大的挑战之一是为将宇航员运送到火星的火箭提供足够的燃料
人类在火星或月球上持续存在的最大挑战是如何带来足够的物资来维持人类的生存。最大的挑战之一是为将宇航员运送到火星的火箭提供足够的燃料，并为回程提供足够的剩余燃料。许多科学家认为，这个问题的答案是从这颗行星本身获取一些在这颗红色星球上持续存在所需的材料。
佐治亚理工学院的科学家们提出了一个新概念，该概念将允许在火星上制造火箭燃料，这些燃料可用于在任务结束后将机组人员送回地球。生物生产概念将利用地球上已有的资源，包括二氧化碳、阳光和冷冻水。然而，这个过程需要将一对微生物运送到火星。
其中一种微生物是蓝藻(或藻类)，可利用它们从火星大气中收集二氧化碳，并与阳光结合产生糖分。该过程还需要一种特殊类型的工程大肠杆菌，将藻类产生的糖转化为火箭和其他设备的推进剂。该过程产生的火箭燃料是 2,3-丁二醇，一种已经存在并且可以在地球上产生的推进剂。然而，在地球上，制造聚合物以生产橡胶需要推进剂。
NASA 曾提议使用化学催化剂将二氧化碳转化为液态氧。尽管如此，这个想法还是需要将甲烷与船员和其他任务材料一起运送到火星。另一方面，佐治亚理工学院的过程将使用火星上已有的资源，可以降低任务成本和复杂性。
该过程的另一个好处是产生人类持续存在所需的清洁氧气。据研究人员称，他们的生物 ISRU 过程将产生 44 吨清洁氧气用于其他目的。研究人员概述了一个过程，需要宇航局将塑料材料送到火星，这些材料可以组装成大约四个足球场大小的光生物反应器。蓝藻将利用二氧化碳在反应器内生长。然后蓝藻会被分解成糖，然后喂给大肠杆菌以生产推进剂。最后，推进剂将使用先进的分离方法与大肠杆菌分离。