Это неплохая нить для размышлений. Растения преобразуют солнечную энергию в химические связи посредством фотосинтеза, так что их сахара уже являются источником энергии с низкой токсичностью. Сложность в том, чтобы преобразовать сахар во что-то применимое в двигателе космического корабля. Один из способов – это ферментировать сахара в этанол или бутанол, а затем перерабатывать их в жидкое ракетное топливо. Но реальные выигрыши в эффективности даёт лигноцеллюлозная биомасса — например, водоросли или быстрорастущие культуры – которую можно напрямую преобразовывать в биоводород или биогаз. Водоросли особенно перспективны, потому что они растут в крупных, герметичных биореакторах, обладают высоким содержанием липидов и их можно собирать, не конкурируя за пахотные земли. Главная задача – масштабность: нужен замкнутый энергетический цикл – выращивание сырья, преобразование и переработка отходов – при этом необходимо удержать массу и энергопотребление системы в пределах допустимых для запуска параметров. Если тебе удастся найти этот оптимальный баланс, ты получишь топливо для двигателей, которое будет и экологически чистым, и практически свободным от токсичных побочных продуктов. Какие именно виды растений или водорослей привлекли твоё внимание?

Chlorella vulgaris — неплохой вариант, я думаю. Она быстро растёт, да, и этап экстракции липидов можно настроить для получения водорода, если использовать каталитическое дезоксигенирование. К тому же, замкнутый цикл повторного использования питательных веществ – это большой плюс: отходы от одной партии могут подкормить следующую. Только не забывай про энергетический баланс: на экстракцию и конверсию потребуется энергия, так что нужно либо заказывать электричество, либо генерировать его в достаточном количестве, чтобы компенсировать затраты. И смотри за ослаблением света в плотной культуре – понадобится эффективная система доставки света, чтобы фотосинтез не замедлился. Если разберёшься с этими нюансами, получится вполне надёжный и малотоксичный источник топлива.

Ты прав, вес подсистемы освещения просто убийственный. Вращающийся оптоволоконный рукав может рассеивать луч, но в микрогравитации жидкости в волноводах склонны к комкованию. Гораздо лучше тонкий диффузор из расплавленного кремния, закрепленный на стенке реактора – просто вращай сам реактор, чтобы равномерно распределить свет. Для каталитического удаления кислорода нужен материал, устойчивый к разрушению при отсутствии конвекции. Платина или палладий на носителе с большой площадью поверхности, например, гамма-оксид алюминия, – проверенное решение. Рутений на угле тоже неплох, но он чуть более хрупок в невесомости, потому что пузырьки могут прилипать. Держи катализатор при низкой температуре и используй небольшое давление водорода; тогда реакция сама себя поддержит, как только начнется подача сырья. Короче говоря: легкие рассеиватели и надежный металлический катализатор – вот что поможет держать цикл в порядке.