在国际空间站 (ISS) 上,人类在太空中持续存在超过 20 年,我们开发的技术可确保宇航员在通常持续六个月到一年的逗留期间保持安全和健康。但未来的载人任务,如计划中的火星任务,如果要成功,将需要一种全新的载人航天方法。最近,一组研究人员提出了一种利用磁铁在太空中制造氧气的新方法,这可以帮助宇航员在未来进一步探索。
国际空间站上当前的氧气系统通过氧气生成组件或 OGA 工作。从水回收系统中取出水,OGA 将其分解为保留的氧气和大部分排放到太空中的氢气。然而,这个系统很重,发射起来很困难,如果要被信任用于火星的长期任务,它就需要更可靠。
一个国际研究小组的新工作表明,一种称为磁相分离的技术可以更有效地在太空中制造氧气。制氧的问题是如何从液体中分离气体。在微重力空间中,这些气体不会上升到顶部,必须使用大型重型离心机将其分离出来。研究人员建议使用磁铁代替离心机,将钕磁铁浸入液体中,将气泡吸引到液体中。
该团队能够使用一个名为落塔的设施来测试其概念,这是一个 146 米高的结构,里面装有一根钢管,可以从中吸出所有空气。将一个胶囊放入试管内,从 120 米的高度落下,进入自由落体状态,在 4.74 秒的失重状态下进行实验。使用塔的“弹射器模式”可以完成超过 9 秒的更长测试,其中胶囊从塔的底部开始,然后在回落之前弹射到顶部。
“经过多年的分析和计算研究,能够在德国使用这座令人惊叹的落塔为这一概念将在零重力空间环境中发挥作用提供了具体证据,”其中一位研究人员、科罗拉多大学博尔德分校的 Hanspeter Schaub 说,在一份声明中。
该研究发表在npj Microgravity杂志上。