Екип от експерти в Университета на Уоруик демонстрира нов метод за производство на кислород в микрогравитация, включващ магнити. Магнитите се използват за привличане на мехурчета от газ в една област, където те се сливат, което улеснява събирането им в ниската гравитация на Космоса, вместо да се използват тежки машини, които не са идеални за дълги мисии. Ключовият проблем, разрешен от експериментите, е плаваемостта или казано по-точно, липсата на естествена плаваемост в пространството.

За разлика от Земята, където газовите мехурчета в течност автоматично се издигат нагоре, а течността остава на дъното поради ефектите на гравитацията, мехурчетата остават окачени в течната среда при микрогравитация. За да преодолеят проблема, машините на борда на Международната космическа станция разчитат на центрофуги, за да изтласкат газовете. Тези машини обаче са тежки, консумират значително количество енергия и се нуждаят от значителна поддръжка.

Дори проучване на NASA предполага, че съществуващите системи, подобни на които в момента се използват за машината за генериране на кислород на космическата станция, не са жизнеспособни за дългосрочни мисии като пътуване до Марс и отвъд. Това е мястото, където най-новите изследвания илизат на преден план, като използват магнетизъм, за да премахнат необходимостта от използване на центрофуги за генериране на кислород. Използвайки специалното съоръжение в Центъра за приложни космически технологии и микрогравитация в Германия, за да симулират условията на микрогравитация в Космоса, учените анализираха как магнитите могат да се използват за фазово разделяне, отделяйки газ от течност.

Изследователите тестваха различни видове течности, за да видят как може да се използва изкуствен магнит за привличане на мехурчета върху повърхността на електрод за лесно извличане. Основният метод за производство на кислород в Космоса е електролизата, която включва преминаване на електричество през вода за разделяне на водородните и кислородните атоми. Но отделянето на кислорода от електролитната клетка изисква изкуствена центробежна камера, която да се върти и да изтласква газа навън. Според проучването прост неодимов магнит може да се използва за извличане на газ в микрогравитация.

„Тези ефекти имат огромни последици за по-нататъшното развитие на системите за разделяне на фазите като например за дългосрочни космически мисии“, отбелязва д-р Катарина Бринкерт, член на изследователския екип от Университета на Уоруик. Водещият автор на изследователската статия Алваро Ромеро-Калво от Университета на Колорадо Боулдър допълва, че магнитите могат да се използват за създаване на напълно пасивни системи за извличане на кислород в Космоса, без да се изисква допълнителна мощност и тежки машини.

Резултатите от гореспоменатото изследване са публикувани в NPJ Microgravity, списание, свързано с Nature. Говорейки за алтернативни методи за производство на кислород далеч от Земята, инструментът с размер на тостер MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) на борда на Perseverance преобразува въглеродния диоксид в кислород на повърхността на Марс през април 2021 г. Макар машината да е проектирана да произвежда само 10 грама кислород на час, тя служи като важна стъпка за бъдещи мисии.

Снимка: Unsplash

Виж още: Goodyear ще произвеждат метални гуми за лунни разходки