当宇航员开始探索火星时，他们将面临许多挑战。除了到达那里所需的时间和精力以及长期太空任务带来的所有健康风险外，火星环境本身也存在危害。其中包括火星极其稀薄、有毒和有毒的大气层、地球所暴露的高水平辐射，以及火星表面比地球上最干燥的沙漠极其寒冷和干燥的事实。
因此，火星任务将需要利用当地资源来提供所有基本必需品，这一过程被称为原位资源利用 (ISRU)。为了满足对推进剂的需求，西班牙创新公司Tekniker的一个团队 正在开发一种利用太阳能将宇航员废水转化为燃料的系统。这项技术可能会改变未来几年的深空任务，包括月球、火星和更远的地方！
Tekniker 总部位于西班牙东北部，是一家专注于先进制造和信息通信技术 (ICT) 的非营利性研究、开发和创新 (R&D&I) 组织。这种“光电化学系统”依靠高效催化材料从大气 CO 2和废水中生产甲烷、一氧化碳或醇等碳氢化合物。
在此过程中，该系统还对所使用的废水进行解毒，作为水循环方法运行。该系统是 Tekniker 电信工程师 Borja Poza 博士和材料工程师 Eva Gutierrez 博士的心血结晶。正如 Poza解释的那样：
“我们的目标是制造第一座反应堆，利用地球上的空气（95% 的二氧化碳）在火星上生产太空推进剂。反应堆将由阳光驱动，宇航员的灰水将用于帮助生产推进剂。”
在火星上，液态水并不容易获得，但多条证据表明许多地区都存在地下冰。为了与 ISRU 流程保持一致，未来的任务将采集这些冰以提供饮用水、植物灌溉、卫生和制造火箭燃料。这是通过分解水分子 (H 2 O) 以产生分子氢 (H 2 ) 和氧气 (O 2 ) 来完成的。
当冷却到低温时，这些元素成为传统氢燃料的两种成分——即液氢和液氧 (LOX)。因此，火星上水冰沉积的位置是任务规划者和未来着陆点选择的主要关注点。在两极周围，有丰富的水源集中在冰盖中，在所有纬度都观察到了地下永久冻土层。
在两极周围的一些地方，在地表以下仅30 厘米（约 12 英寸）处检测到水冰，因此很容易接近。ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) 获得的最新数据显示，在火星巨大的峡谷系统Valles Marineris的底部，有大量的冰与风化层混合在一起。还有证据表明，地球中纬度地区可能存在地下冰源，尽管这仍然是一个有争议的可能性。
“这项活动的结果可以为欧空局提供宝贵的投入，帮助他们在火星上生产推进剂或为地球上的地面站等偏远地点供电。它还可能为如何使我们自己的大气脱碳提供投入。”
该项目是响应欧空局开放空间创新平台(OSIP) 的公开呼吁而提交的，该平台为太空应用寻求有前途的新想法。该系统是允许宇航员和机组人员在月球、火星及其他地方长时间可持续地生活和工作的众多技术之一。在这些环境中，补给任务将需要数周或数月才能到达，因此依赖地球是不切实际的。
其中包括允许宇航员利用当地风化层建造栖息地以抵御火星上的元素和辐射、在这些栖息地内种植和种植食物以及从火星大气中产生氧气的技术。
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