Tlen można wytworzyć w kosmosie za pomocą magnetyzmu

Ostatnie badania naukowe sugerują wykorzystanie magnetyzmu do produkcji tlenu w kosmosie dla astronautów, usprawniając ten proces.

Międzynarodowy zespół naukowców, w tym University of Warwick w Wielkiej Brytanii, University of Colorado w Boulder w USA i Free University of Berlin w Niemczech, być może opracował lepszy sposób wytwarzania tlenu w kosmosie za pomocą magnetyzmu.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie npj Microgravity i oferują rozwiązanie złożonego procesu utrzymywania astronautów na statkach kosmicznych, takich jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, co może pomóc w przyszłych planach misji na Księżyc i Marsa.

Główny autor badań, dr z University of Colorado w Boulder, Alvaro Romero Calvo, wyjaśnił obecną trudność w produkcji tlenu w kosmosie poprzez Phys. „Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej tlen jest generowany za pomocą ogniwa elektrolitycznego, które dzieli wodę na wodór i tlen, ale potem trzeba usunąć te gazy z systemu”.

Kontynuuje: „Stosunkowo niedawna analiza badacza w [Centro de Pesquisa] Ames z NASA doszedł do wniosku, że przystosowanie tej samej konstrukcji do podróży na Marsa pociągnęłoby za sobą tak znaczne kary za masę i niezawodność, że byłoby głupotą ich używać. »

Dr Katharina Brinkert z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warwick oraz Centrum Stosowanej Technologii Kosmicznej i Mikrograwitacji (ZARM) w Niemczech również skomentowała tę kwestię. „Skuteczna separacja faz w środowiskach o niskiej grawitacji jest przeszkodą w eksploracji kosmosu przez ludzi i jest znana od pierwszych lotów kosmicznych w latach 60. Zjawisko to stanowi szczególne wyzwanie dla systemu podtrzymywania życia na pokładzie statku kosmicznego i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ponieważ tlen produkowany jest dla załogi w systemach elektrolizy wody i wymaga oddzielenia elektrody od cieczy elektrolitem.

Głównym problemem obecnego systemu jest brak grawitacji w kosmosie. Na Ziemi bąbelki dwutlenku węgla w cieczy szybko uniosłyby się w górę, ale w kosmosie bąbelki nie mają dokąd się udać i są zawieszone w cieczy.

Dziś NASA używa wirówek do usuwania gazów z systemu produkcji tlenu. Jednak maszyny te są nieporęczne i wymagają dużej masy, energii i konserwacji.

W tym miejscu pojawia się odpowiednie międzynarodowe badanie, które sugeruje, że wykorzystanie magnetyzmu może w niektórych przypadkach osiągnąć podobne wyniki, umożliwiając produkcję tlenu bez tego etapu.

Przestrzenne zastosowanie sił magnetycznych przez inżynierów jest wciąż mało zbadane, ponieważ grawitacja utrudnia zademonstrowanie technologii na Ziemi. Naukowcy polegali jednak na Centrum Stosowanej Technologii Kosmicznej i Mikrograwitacji (ZARM) w Niemczech, które posiada specjalną wieżę spadową zdolną do symulowania warunków mikrograwitacji.

Tam naukowcy byli w stanie opracować procedurę oddzielania pęcherzyków gazu od powierzchni elektrod w środowiskach mikrograwitacyjnych generowanych przez 9,2 sekundy w wieży do swobodnego spadania w Bremie. W ten sposób po raz pierwszy mogliśmy zaobserwować, że pęcherzyki gazu mogą być „przyciągane” i „odpychane” od prostego magnesu neodymowego w warunkach mikrograwitacji, poprzez zanurzenie ich w różnego rodzaju roztworach wodnych.

Może to otworzyć możliwości dla nowych badań przez naukowców i inżynierów pracujących nad opracowaniem systemów produkcji tlenu w kosmosie, które obejmują przemiany fazowe z cieczy w gaz.

Czy widziałeś nasze nowe filmy? youtube? Subskrybuj nasz kanał!