國際最新研究發(fā)現(xiàn)磁鐵或助力太空制氧 有望推進(jìn)人類太空探索

中新網(wǎng)北京8月19日電(記者孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-化學(xué)》最新發(fā)表一篇論文稱，一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究顯示，磁鐵或能使未改裝裝置在微重力下的水分解率提升最多達(dá)240%，有望為宇航員制取更多氧氣。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)有望開發(fā)出一種今后支持人類太空探索的更高效的技術(shù)。

該論文介紹，太空任務(wù)需要包括制氧在內(nèi)的高效輕便的人類生命支持系統(tǒng)，但當(dāng)前例如國際空間站上的系統(tǒng)依賴復(fù)雜的機(jī)械元件且耗電巨大，因此需要找到更簡(jiǎn)便和更可靠的替代方式。

利用電解過程的水分解化學(xué)通過電極將水轉(zhuǎn)化成可呼吸的氧氣，這能減少需向航天器運(yùn)送的額外燃料和空氣。不過，由于缺乏浮力，微重力下產(chǎn)生的氣泡無法像在地球上那樣順利離開電極表面，意味著太空旅行者獲得的燃料和空氣會(huì)減少。之前提出的解決辦法包括晃動(dòng)或震動(dòng)裝置，但此類方法仍會(huì)消耗額外能量，增加成本。

在本項(xiàng)研究中，論文共同通訊作者、美國佐治亞理工學(xué)院lvaro Romero-Calvo和德國不來梅大學(xué)Katharina Brinkert與合作者一起，利用落塔試驗(yàn)?zāi)M了類似空間站的微重力環(huán)境，演示了去除水電解過程中電極表面氣泡的一種簡(jiǎn)易方式。他們發(fā)現(xiàn)，在電解裝置中放入商用釹磁鐵后，因磁場(chǎng)增強(qiáng)，氧氣氣泡便更容易脫離電極。這種方法能加快微重力環(huán)境下氧氣和氫氣的制取速度。他們還設(shè)計(jì)了能在微重力下分解水的概念驗(yàn)證裝置(通過分離氣泡)，其效率接近地球環(huán)境下的數(shù)值。

論文作者表示，他們這項(xiàng)研究盡管仍需在微重力環(huán)境下開展進(jìn)一步測(cè)試，但該方法或能用于優(yōu)化水分解裝置，從而應(yīng)用于未來的太空旅行。(完)