Делаем кислород в космосе более эффективным с помощью магнитов

За более чем 20 лет непрерывного присутствия человека в космосе на Международной космической станции (МКС) мы разработали технологию, обеспечивающую безопасность и здоровье астронавтов во время пребывания, которое обычно длится от шести месяцев до года. Но будущие миссии с экипажем, как и запланированные миссии на Марс, потребуют совершенно нового подхода к пилотируемым космическим полетам, если они хотят добиться успеха. Недавно группа исследователей предложила новый способ получения кислорода в космосе с помощью магнитов, который может помочь астронавтам в дальнейших исследованиях.

Существующие кислородные системы на МКС работают через узел генерации кислорода , или OGA. Забирая воду из системы рекуперации воды, OGA разделяет ее на кислород, который сохраняется, и водород, который в основном выбрасывается в космос. Однако эта система тяжелая , что затрудняет ее запуск, и она должна быть более надежной, если ей можно доверять для использования в долгосрочной миссии на Марс.

Новая работа международной группы исследователей предполагает, что метод, называемый магнитным фазовым разделением, может быть более эффективным для производства кислорода в космосе. Проблема в производстве кислорода заключается в том, как отделить газы от жидкостей. В условиях микрогравитации эти газы не поднимаются наверх, и их приходится раскручивать с помощью большой тяжелой центрифуги. Исследователи предлагают использовать магниты вместо центрифуги, погружая неодимовый магнит в жидкость, которая притягивает к себе пузырьки.

Команда смогла проверить свою концепцию, используя сооружение, называемое падающей башней , сооружение высотой 146 метров, в котором находится стальная труба, из которой можно высосать весь воздух. Капсула помещается внутрь трубы и сбрасывается с высоты 120 метров, входя в свободное падение, что дает 4,74 секунды невесомости, в течение которых можно проводить эксперименты. Еще более длительные тесты продолжительностью более 9 секунд можно проводить, используя «режим катапульты» башни, когда капсула стартует с нижней части башни и катапультируется наверх, прежде чем снова упасть вниз.

«После многих лет аналитических и вычислительных исследований возможность использовать эту удивительную падающую башню в Германии стала конкретным доказательством того, что эта концепция будет работать в условиях невесомости», — сказал один из исследователей Ханспетер Шауб из Колорадского университета в Боулдере. , в заявлении .

Исследование опубликовано в журнале npj Microgravity .