تولید اکسیژن با آهنربا برای تنفس بهتر فضانوردان

یک تیم بین المللی از دانشمندان، از جمله شیمیدان دانشگاه وارویک، راه احتمالی بهتری برای تولید اکسیژن برای فضانوردان در فضا ارائه کرده اند که در آن از نیروی مغناطیسی استفاده می‌شود.

بر اساس گزارس phys.org، این احتمال نتیجه تحقیقات جدید در مورد فاز جداسازی مغناطیسی در ریزگرانش است که توسط محققان دانشگاه وارویک انگلیس، دانشگاه کلرادو بولدر و دانشگاه فری برلین در آلمان منتشر شده است.

حفظ تنفس فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی و سایر وسایل نقلیه فضایی فرآیندی پیچیده و پرهزینه است و از آنجایی که انسان‌ها برای انجام ماموریت‌های آینده به ماه یا مریخ برنامه ریزی می‌کنند، فناوری بهتر و کم هزینه تری برای مورد نیاز خواهد بود.

آلوارو رومرو-کالوو نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید که در ایستگاه فضایی بین المللی، اکسیژن با استفاده از یک سلول الکترولیتی که آب را به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می‌کند، تولید می‌شود. اما پس از آن گاز‌ها را باید از سیستم خارج کنید. تجزیه و تحلیل نسبتاً اخیر از سیستم یکی از محققان ناسا به این نتیجه رسید که انطباق معماری مشابه در سفر به مریخ آنچنان قابلیت اطمینان ندارند و استفاده از آن منطقی نیست.

کاترینا برینکرت از گروه شیمی دانشگاه وارویک و مرکز فناوری کاربردی فضایی و ریزگرانش در آلمان می‌گوید که فاز کارآمد جداسازی در محیط‌های گرانشی، از اولین سفر‌های فضایی انسان در دهه ۶۰ میلادی، مانعی برای اکتشاف فضایی انسان بوده است. این پدیده یک چالش خاص برای سیستم پشتیبانی حیات در فضاپیما و ایستگاه فضایی بین‌المللی است، زیرا اکسیژن برای خدمه در سیستم‌های الکترولیز آب تولید می‌شود و نیاز به جداسازی از الکترود و الکترولیت مایع دارد.

موضوع اصلی شناوری است. یک لیوان نوشابه گازدار را تصور کنید. در زمین، حباب‌های CO۲ به سرعت به سمت بالا شناور می‌شوند، اما در غیاب گرانش، این حباب‌ها جایی برای رفتن ندارند. آن‌ها در عوض در مایع معلق می‌مانند.

بیشتر بخوانید

• فضانوردان چینی آزمایش ماژول ایستگاه فضایی جدید را آغاز کردند

ناسا در حال حاضر از سانتریفیوژ‌ها برای بیرون راندن گاز‌ها استفاده می‌کند، اما این ماشین‌ها بزرگ هستند و به جرم، قدرت و نگهداری قابل توجهی نیاز دارند. اما محققان آزمایش‌هایی انجام داده اند که نشان می‌دهد آهنربا‌ها می‌توانند در برخی موارد به نتایج مشابهی دست می‌یابند. این مطالعه برای اولین بار نشان می‌دهد که حباب‌های گاز را می‌توان با غوطه‌ور کردن آن در انواع مختلف محلول‌های آبی، با یک آهنربای نئودیمیم ساده در ریزگرانش «جذب» و «دفع» کرد.

اگرچه نیرو‌های دیامغناطیسی به خوبی شناخته شده هستند، اما استفاده از آن‌ها توسط مهندسان در کاربرد‌های فضایی به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. این تحقیق می‌تواند راه‌های جدیدی را برای دانشمندان و مهندسانی که در حال توسعه سیستم‌های اکسیژن و همچنین سایر تحقیقات فضایی که شامل فاز تغییرات مایع به گاز است، باز کند.