在探索宇宙的征途中，科學家們總能帶來令人驚嘆的創新。一項由中國科學技術大學團隊提出的新技術，正在為火星探測任務開辟前所未有的能源解決方案：利用火星大氣直接發電和儲能。

這一突破性想法不僅解決了火星探測中的能源供應難題，還極大地減少了從地球運輸能源的昂貴成本。隨著中國火星探測計劃的加速推進，包括2028年前后發射的天問三號任務，以及2031年前后將火星樣品帶回地球的宏偉目標，科學家們急需找到一種高效、可持續的能源供應方式。

在地球上，傳統的發電方式如火力發電和核發電，通常依賴于水或其他介質來傳遞和轉化能量。然而，在太空環境中，尤其是火星上，這些傳統的介質并不適用。科學家們曾考慮過使用稀有氣體如氦-氙作為核能發電的媒介，但這些氣體并非火星本地資源，需要從地球運輸，存在諸多不便。

中科大團隊則另辟蹊徑，提出了利用火星大氣作為發電系統的“工作介質”。這一創新想法基于火星大氣獨特的性質：分子大、熱傳遞能力強，非常適合用于發電。研究團隊發現，火星大氣中的高含量二氧化碳（超過95%）使得其發電效率相比氦-氙氣體提高了20%，功率也提升了14%。

中科大團隊還在探索利用火星大氣制作“火星電池”的可能性。這種電池利用火星大氣中的活性成分作為燃料，釋放電能，為火星車、火星基地等提供持續供電。存儲電能時，電池還可以將電能、光能、熱能等多種形式的能量轉化為儲存能量。

據團隊博士后肖旭介紹，火星氣電池的工作原理與地球上的鋰空氣電池相似，通過吸入火星大氣中的氣體來釋放電能。在模擬火星環境的測試中，這種電池即使在0度低溫下也能穩定工作，展現出極高的可靠性和實用性。

火星大氣的這一創新應用不僅限于發電和儲能。未來，它還可以用于供暖、制氧和制造燃料，形成一個完整的能源系統。例如，利用發電過程中產生的余熱為科研站供暖，利用中溫段氣體制造甲烷燃料，以及利用高溫段氣體制氧等。

這一系列的創新技術不僅為火星探測任務提供了強有力的支持，也為人類未來的太空探索開辟了新的道路。隨著這些技術的不斷發展和完善，我們有理由相信，未來的太空探索將更加高效、可持續，甚至可能徹底改變人類的能源結構和生活方式。