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科技日報記者?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的開展。
磁鐵被首次證明可在微重力下加速氧氣生產(chǎn).
圖片來源：物理學家組織網(wǎng)
讓宇航員在國際空間站及其他航天器上呼吸復雜而昂貴。最新研究主要作者、美國科羅拉多大學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。
研究另一負責人、德國應用空間技術(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，在地球上二氧化碳氣泡會很快浮到頂部，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?！?/p>
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，科學家們利用一個模擬微重力條件的特殊升降塔設施內(nèi)證明，磁鐵在某些情況下也能達到同樣效果。
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的開展?！?/p>
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