Mıknatıslardan Gelen Oksijen Daha Uzun Uzay Görevlerine Olanak Sağlayabilir

Mars'a veya ötesine yapılacak gelecekteki görevler için gerekli olan tüm işler arasında, oksijen tedarikini sürdürmek en zoru olabilir - sonuçta, bir görevin çoğu yönü başarısız olursa, bunları düzeltmek için günleriniz olabilir, ancak nefes alamamak anlık bir tehdittir. Bu nedenle Uluslararası Uzay İstasyonu'nda (ISS) oksijen üretimi, pek ucuz veya basit olarak bilinmeyen bir operasyonun daha pahalı ve karmaşık kısımlarından biridir. Mars'a uygun bir fiyata gitmek istiyorsak, muhtemelen daha iyisine ihtiyacımız var. Bir araştırma ekibi, npj Microgravity dergisinde bunun nasıl işe yarayabileceğini açıklayarak, cevabın mıknatıslarda yatabileceğini düşünüyor.

Suyun elektrolizi, hidrojen üretmenin daha çevre dostu bir yolu olarak hızla ilerliyor. İstenen ürün olarak oksijenle, aynı şeyi uzayda da yapabileceğimizi düşünebilirsiniz. Ancak, Warwick Üniversitesi'nden çalışma yazarı Dr. Katharina Brinkert bir açıklamada şunları kaydetti; "Azaltılmış yerçekimi ortamlarında verimli faz ayrımı, insan uzay araştırmaları için bir engeldir ve 1960'larda uzaya yapılan ilk uçuşlardan beri bilinmektedir."

Gazları sıvılardan ayırmak için yerçekimi olmadığında, gaz kabarcıkları suda asılı kalır. ISS, bazen "yapay yerçekimi" olarak adlandırılan şeyi üreten santrifüjler kullanarak çalışır, ancak bakımı bir yana, çalıştırmak için çok fazla yer ve enerji harcarlar.

Yaylardan ultrasonik duran dalgalara kadar şaşırtıcı bir dizi alternatif yöntem denenmiştir. Roket ateşleme gibi bazıları oldukça açık sorunlarla geldi, ancak yine de denendi. Diğer yaklaşımlar geçici olarak işe yarar, ancak güvenilir olduğu kanıtlanmamıştır.

Bu araştırmacılar, aynı rolü gerçekleştirmek için, daha düşük enerji gereksinimi ve daha fazla güvenilirlik umudu ile mıknatısları kullanmak istiyorlar. Tekniklerinin uygulanabilirliğini göstermek için, her kullanıldığında 9.2 saniye boyunca mikro yerçekimini simüle eden Bremen Düşme Kulesi'ni kullandılar.

Neodimyum mıknatıslar, mikro yerçekimi içindeki belirli su bazlı çözeltilere daldırıldığında, gaz kabarcıklarının mıknatıslara çekileceğini veya itileceğini gösterdiler.

Brinkert, "Bu etkilerin, uzun vadeli uzay görevleri gibi faz ayırma sistemlerinin daha da geliştirilmesi için muazzam sonuçları vardır ve kaldırma kuvvetinin neredeyse yokluğunda bile su (foto-)elektrolizör sistemlerinde verimli oksijen ve örneğin hidrojen üretiminin elde edilebileceğini öne sürer." dedi.

Beklendiği üzere, yazarlar sadece spekülasyondan dolayı kuleden mıknatısları düşürmeye karar vermediler. Ekip, deneyecek kadar kendinden emin olana dek, bu fikri teoride araştırmak için yıllarını harcadı. Brinkert, dört yıl önce ilgili fikirlerin potansiyelini bile göstermişti, ancak bu durumda, onları yalnızca belirli bir çözelti ve nano yapılı hücre kombinasyonu ile çalıştırabiliyordu.

Makalenin açık ara en önemli uygulaması, uzun uzay görevlerinde nefes almak için oksijen ve belki de yakıt için hidrojen üretmektir. Bununla birlikte, çalışmanın uygulanabileceği tek kullanım bu olmayabilir, her türlü gaz ve sıvının ayrılmasını mümkün kılabileceğinden, atık suyun geri dönüştürülmesine ve karbondioksitin havadan uzaklaştırılmasına da yardımcı olabilir.

Yazarlar, yaklaşımın esnekliğini göstermek için ultra saf su, bir MnSO₄ çözeltisi, bakteri yetiştirmek için kullanılan bir et suyu ve zeytinyağında hava kabarcıklarını test etti. Daha yüksek viskozite, ayrılmayı daha az fark edilir kılan bir sürükleme etkisine neden oldu, ancak her durumda gözlendi.

Manyetik alanların, Dünya koşullarında bile elektrolizin hızını ve verimliliğini arttırdığı da gösterilmiştir.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.