Ученые продемонстрировали метод извлечения кислорода из воды в условиях микрогравитации с использованием магнитов. Эта технология представляет собой экономически эффективный и жизнеспособный способ поддерживать дыхание астронавтов во время их путешествий и знаменует собой важный прорыв в производстве кислорода из воды в отсутствие выталкивающих сил. Исследование было опубликовано в журнале npj Microgravity.

«На МКС кислород вырабатывается с помощью электролитической ячейки, которая расщепляет воду на водород и кислород, но затем вам нужно удалить эти газы из системы», - объяснил ведущий автор Альваро Ромеро-Кальво.

«Относительно недавний анализ от Исследователь из NASA Эймс пришел к выводу, что адаптация той же архитектуры для полета на Марс приведет к таким значительным потерям массы и надежности, что ее использование не имеет никакого смысла», - добавил он.

Сложность извлечения кислорода в космосе связана с отсутствием гравитации. На Земле гравитация помогает пузырькам CO2 всплывать на поверхность, например, в стакане газировки. Но в космосе эти пузырьки остаются взвешенными в жидкости. Эти газы можно извлечь с помощью громоздкой и дорогой центрифуги, но ученые потратили годы на изучение того, как можно использовать магниты для достижения того же эффекта.

Чтобы изучить эту возможность в космической среде, авторы исследования обратились к Бременской башне падения в Германии, научному объекту высотой 146 м., который отправляет ударопрочную капсулу на пол, чтобы создать короткое окно времени эксперимента в условиях микрогравитации, в данном случае продолжительностью 9,2 секунды.

Ученые разработали новую методику отрыва пузырьков газа от поверхности электрода в различных жидкостях с помощью неодимовых магнитов. В своих успешных экспериментах исследователи впервые смогли использовать этот подход для притяжения и отталкивания пузырьков газа в условиях микрогравитации с помощью магнетизма.

«После многих лет аналитических и вычислительных исследований возможность использовать эту удивительную падающую башню в Германии предоставила конкретное доказательство того, что эта концепция будет работать в условиях невесомости», - сказал профессор Ханспетер Шауб из Колорадского университета в Боулдере.

По словам команды, прогресс может привести к созданию нового поколения систем жизнеобеспечения для космических кораблей следующего поколения, и это технология, которая может значительно помочь в усилиях по отправке людей на Луну и Марс.