科學(xué)家們展示了一種在微重力條件下，使用磁鐵從水中提取氧氣的方法，這被認(rèn)為是推動人類進入深空的系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵進展。這項技術(shù)被認(rèn)為是一種具有成本效益和可行的方法，可以讓宇航員在旅途中保持呼吸，并標(biāo)志著在沒有浮力的情況下從水中產(chǎn)生氧氣的重要突破。
該研究的主要作者阿爾瓦羅·羅梅羅-卡爾沃（álvaro Romero-Calvo）解釋說：“在國際空間站，氧氣是通過電解池產(chǎn)生的，電解池將水分解為氫和氧，但之后你必須把這些氣體從系統(tǒng)中釋放出來。美國國家航空航天局艾姆斯研究所（NASA Ames）的一名研究人員最近進行的一項分析得出結(jié)論，在火星之旅中采用相同的架構(gòu)會產(chǎn)生如此大的質(zhì)量和可靠性損失，以至于使用起來毫無意義?！?/p>
在太空中提取氧氣的困難與缺乏重力有關(guān)。例如，在地球上，重力會幫助二氧化碳氣泡漂浮到蘇打水表面。但在太空中，這些氣泡仍然懸浮在液體中。當(dāng)然，這些氣體可以在笨重而昂貴的離心機的幫助下被提取出來，但科學(xué)家們已經(jīng)花了數(shù)年的時間來探索，如何利用磁鐵達(dá)到同樣的效果。
為了在類似太空的環(huán)境中研究這種可能性，研究作者轉(zhuǎn)向了德國的不萊梅降落塔（Bremen Drop Tower），這是一個146米高的科學(xué)設(shè)施，可以讓一個防震艙垂直墜落到地面，以創(chuàng)造一個短暫的微重力實驗時間窗口，在這種情況下持續(xù)時間為9.2秒。
終于，科學(xué)家們開發(fā)了一種新技術(shù)，使用釹磁鐵從各種液體中的電極表面分離氣泡。在他們成功的實驗中，研究人員首次能夠使用這種方法在微重力環(huán)境中利用磁力吸引和排斥氣泡。
科羅拉多大學(xué)博爾德分校的漢斯佩特·紹布（Hanspeter Schaub）教授說：“經(jīng)過多年的分析和計算研究，能夠使用這個位于德國的驚人的降落塔提供了具體的證據(jù)，證明這一概念在零重力的空間環(huán)境中也能發(fā)揮作用?！?/p>
該團隊表示，這一進展可能會為下一代宇宙飛船帶來新一代的生命支持系統(tǒng)，這種技術(shù)將大大有助于將人類送上月球和火星。
這項研究的作者、華威大學(xué)的凱瑟琳娜·布林克特（Katharina Brinkert）博士說：“這些效應(yīng)對相分離系統(tǒng)的進一步發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，例如對于長期的太空任務(wù)，這表明即使在幾乎沒有浮力的情況下，水（光）電解槽系統(tǒng)中也可以實現(xiàn)高效的氧氣和氫氣的生產(chǎn)?！?/p>
這項研究發(fā)表在《NPJ微重力》雜志上。
