Всесвіт

Новий спосіб отримання кисню допоможе полегшити життя космонавтам

З плануванням тривалих місій на Місяць і Марс перед людством все гостріше постає питання про забезпечення космонавтів киснем для дихання. Зараз підтримувати дихання людей на борту космічних станцій — складний і дорогий процес, тому для майбутніх подорожей в космічній безодні будуть потрібні більш досконалі технології. Дослідження опубліковано в журналі Npj Microgravity.

Image by WikiImages from Pixabay

Міжнародна космічна станція (МКС) — один з наймасштабніших і дорогих проектів в історії людства. Ось уже майже чверть століття вона обертається навколо нашої планети, і весь цей час вченим і технікам доводиться вирішувати безліч проблем, щоб підтримувати життя і здоров’я людей, що знаходяться всередині.

За добу екіпаж МКС споживає від 2,5 до дев’яти кілограмів кисню — життєво важливого газу, необхідного для людського дихання. Сьогодні основний спосіб його вироблення в космосі — електроліз води: під впливом електричного струму молекула води розпадається на її складові: кисень і водень.

Процес виходить недешевий: мало того що на електроліз витрачається дорогоцінна електрика, так є ще проблема ефективного поділу фаз (рідкої, водяної і газової), яка стоїть перед людством з часів перших польотів в космос в 1960-х роках.

Щоб уявити, в чому вона полягає, уявіть склянку газованої води. На Землі бульбашки вуглекислого газу спливають вгору і залишають склянку, але на борту МКС, в мікрогравітаційних умовах, бульбашки залишаться зваженими в рідині.

Зараз, щоб виділити бульбашки кисню з водяної «газованої води», на МКС використовують масивні центрифуги, що займають багато місця і вимагають великих витрат енергії: використовувати їх, вирушаючи в дальній космічний політ, та ще в протилежну сторону від Сонця, — ризикувати залишитися без електрики взагалі.

Але тепер, схоже, міжнародний колектив вчених з США і Німеччини намацав можливий спосіб вирішення цієї технологічної заковики. Вони розробили спосіб ефективного розділення рідкої і газової фаз в умовах мікрогравітації за допомогою магнітів.

У Німеччині на спеціальній установці, що називається Бременською мікрогравітаційною вежею, вчені провели експеримент в умовах, що імітують навколоземну мікрогравітацію. Виявилося, що бульбашки газу можуть «притягатися» і «відштовхуватися» від неодимового магніту, якщо занурювати його в різні за складом розчини (наприклад, чисту воду або розчин сульфату марганцю).

В майбутньому подібна технологія може бути використана для розробки нових кисневих систем і забезпечення водневим паливом двигунів кораблів, які віднесуть перших людей в далекі космічні польоти. Знайдеться застосування таким магнітів і на Землі, наприклад, для очищення стічних вод або забрудненого повітря.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments