磁鐵可在微重力下加速氧氣生產(chǎn)
科技日報北京8月15日電 (記者劉霞)一個國際科研團隊在《npj 微重力》雜志上發(fā)表論文稱,可利用磁鐵在太空中更好地制造氧氣,以供宇航員呼吸,促進未來月球和火星探索任務(wù)的開展。
讓宇航員在國際空間站及其他航天器上呼吸復(fù)雜而昂貴。最新研究主要作者、美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校阿爾瓦羅·羅梅羅·卡爾沃解釋說,在國際空間站內(nèi),氧氣通過電解池產(chǎn)生,電解池將水分解成氫氣和氧氣,但必須將這些氣體從系統(tǒng)中排出,與電極和液體電解質(zhì)分離。
研究另一負(fù)責(zé)人、德國應(yīng)用空間技術(shù)與微重力中心凱瑟琳·布林克特說:“在微重力環(huán)境下實現(xiàn)高效相分離是人類太空探索領(lǐng)域面臨的一大障礙,自20世紀(jì)60年代首次太空飛行以來就已為人所知,這一現(xiàn)象對航天器和國際空間站上的生命支持系統(tǒng)構(gòu)成了極大的挑戰(zhàn)。想象一下,有一杯汽水,在地球上二氧化碳?xì)馀輹芸旄〉巾敳?,但在沒有重力的情況下,這些氣泡無處可去,會懸浮在液體中?!?
NASA目前使用離心機將氣體排出,但這些機器體積大、能耗大而且需要維護。在本研究中,科學(xué)家們利用一個模擬微重力條件的特殊升降塔設(shè)施內(nèi)證明,磁鐵在某些情況下也能達(dá)到同樣效果。
布林克特等人開發(fā)出一套流程,在位于德國不萊梅應(yīng)用空間技術(shù)和微重力中心(ZARM研究所)的落塔——歐洲唯一以及目前國際上最大的地面微重力研究實驗裝置之一,產(chǎn)生了持續(xù)9.2秒的微重力環(huán)境,從電極表面分離出氣泡。這一實驗首次證明,將簡單的釹磁體浸入不同類型的水溶液中,可在微重力下“吸引”氣泡并將氣泡排出。
研究人員表示,這項研究有望為開發(fā)出新型氧氣系統(tǒng),并為其他涉及液—氣相變的空間研究開辟新途徑。布林克特說:“最新研究表明,即使在幾乎沒有浮力的情況下,也可在水(光)電解槽系統(tǒng)中實現(xiàn)高效的氧和氫生產(chǎn),有望促進長期太空任務(wù)的開展?!?/p>
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